题目内容
【题目】在自然界,“氮-4”的原子核有两个质子和两个中子,称为玻色子;而“氦-3”只有一个中子,称为费米子,“氦-3”是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。
(1)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”,例如是的“镜像核”,同样也是的“镜像核”,则下列说法正确的是________。
A.和互为“镜像核”
B.和互为“镜像核”
C.β衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子
D.核反应+―→+的生成物中有α粒子,该反应是α衰变
(2)宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应.自然界的14C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的,核反应方程式为+―→+,若中子的速度为,反应前“氮-14”的速度认为等于零,反应后生成的14C粒子的速度为,其方向与反应前中子的运动方向相同。
①求反应中生成的另一粒子的速度;
②假设此反应中放出的能量为0.9MeV,求质量亏损。
【答案】(1)BC;(2)①反应中生成的另一粒子的速度大小为:5.2×106 m/s,方向:与中子原速度方向相同;②假设此反应中放出的能量为0.9MeV,质量亏损为:1.6×10﹣30 kg。
【解析】
(1)[1]AB.质子数与中子数互换的核互为“镜像核”,故A错误,B正确;
C.β衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子,故C正确;
D.α衰变是重核裂变放出α粒子的核反应,故D错误;
故选BC;
(2)①轰击前后系统动量守恒,选中子速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
解得,氢核速度:
方向:与中子原速度方向相同;
②由爱因斯坦质能方程得:
解得:
【点晴】
(1)根据“镜像核”的概念分析答题;β衰变的实质是中子释放一个电子而变成质子;原子核释放出α粒子的衰变是α衰变。(2)①核反应过程系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出粒子速度;②应用爱因斯坦质能方程可以求出质量亏损。