20xx粵教版高中物理選修3-5第四章原子核章末檢測(cè)-閱讀頁
2024-12-23 05:34本頁面
【正文】 這個(gè)核反應(yīng)方程． (2)這一核反應(yīng)能釋放多 少能量？ (3)已知太陽每秒釋放的能量為 1026 J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少千克？ (mp＝ 3 u， mHe＝ 5 u， me＝ 55 u) 解析 (1)核反應(yīng)方程應(yīng)為 411H― → 42He＋ 2 0＋ 1e. (2)反應(yīng)前的質(zhì)量 m1＝ 4mp＝ 4 3 u＝ 2 u，反應(yīng)后質(zhì)量 m2＝ mHe＋ 2me＝ 5 u＋ 2 55 u＝ 6 u， Δ m＝ m1－ m2＝ 6 u，由質(zhì)能方程得，釋放能量 Δ E＝ Δ mc2＝ 6 MeV＝ MeV. (3)由質(zhì)能方程， Δ E＝ Δ mc2得每秒減少的質(zhì)量 Δ m＝ Δ Ec2 ＝ 1026（ 3 108） 2 kg＝ 109 kg. 答案 (1)411H― → 42He＋ 2 0＋ 1e (2) MeV (3) 109 kg 14． (13分 )用速度幾乎是零的慢 中子轟擊靜止的硼核 (10 5 B)，產(chǎn)生鋰核 (73Li)和 α 粒子．已知中子質(zhì)量 mn＝ 665 u，硼核質(zhì)量 mB＝ 77 u，鋰核質(zhì)量mLi＝ 22 u， α 粒子質(zhì)量 mα ＝ 60 u. (1)寫出該反應(yīng)的核反應(yīng)方程； (2)求出該反應(yīng)放出的能量 Δ E； (3)若核反應(yīng)中放出的能量全部變成生成核的動(dòng)能，則鋰核和 α 粒子的動(dòng)能各是多少？ (1 u相當(dāng)于 MeV) 解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，由質(zhì)量虧損及愛 因斯坦質(zhì)能方程求出核能，再由動(dòng)量守恒和能量守恒求出鋰核和 α 粒子的動(dòng)能． (1)核反 應(yīng)方程為 10 5 B＋ 10n― → 73Li＋ 42He. (2)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為 Δ m＝ ( 77 u＋ 665 u)－ ( 22 u＋ 60 u)＝ 615 u， 釋放出的能量為 Δ E＝ 615 MeV＝ MeV. (3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 mLivLi＝ mα vα ， 由動(dòng)能 定義式有 EkLi＝ 12mLiv2Li， Ekα ＝ 12mα v2α ， 聯(lián)立有 EkLiEkα＝ mαmLi＝ 47， 根據(jù)能量守恒有 EkLi＋ Ekα ＝ Δ E＝ MeV， 解得鋰核和 α 粒子的動(dòng)能分別為 EkLi＝ MeV， Ekα ＝ MeV. 答案 (1)10 5 B＋ 10n― → 73Li＋ 42He (2) MeV (3) MeV MeV
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