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某一静止的碘
发生衰变,放出β粒子和γ光子,同时产生新核氙
。已知β粒子的动能为E
1
,动量大小为p
1
,γ光子的能量为E
2
,动量大小为p
2
,反应产生的新核氙的动能为E
3
,真空中光速为c。
(1)写出核反应方程
(2)此反应过程中质量亏损是多少?
(3)若辐射的γ光子的方向与氙核的运动方向相同,则氙核的动量大小为多少?
试题答案
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(1)
(2)
(3)
试题分析:(1)
(3分)
(2)设核反应中释放的核能为ΔE,质量亏损为Δm,则
(2分)
(2分)
解得
(1分)
(3)设氙核的动量大小为p,由动量守恒有
(2分)
解得
(2分)
点评:本题难度较小,根据电荷数守恒、质量数守恒写方程式,动量大小可根据题意依据动量守恒列公式求解
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已知一个氢原子核质量为1.673×10
-27
kg,
一个锂原子核质量为11.6505×10
-27
kg,一个氦
原子核质量为6.646×10
-27
kg,有一个锂核(
3
7
Li)受到一个质子的轰击变成两个α粒子。
(1)写出核反应方程式;
(2)求释放的核能为多少焦耳?
利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已具备了发展核电的基本条件. 已知铀核的质量为235.0439 u,中子质量为1.0087 u,锶(Sr)核的质量为89.9077 u,氙(Xe)核的质量为135.9072 u.1 u=1.66×10
-27
kg,浓缩铀中铀235的含量占2%。
(1)核反应堆中的“燃料”是
U,完成下面的核反应方程式:
U+
n→
Sr+
Xe+10
n;
(2)一个铀核发生裂变所释放出的能量是多少?
(3)一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×10
16
J。则每年需要多少吨浓缩铀?
2011年3月11日,日本发生9.0级大地震并引发海啸,致使福岛核电站的5个机组停转,于12日首次出现核泄漏,大批居民被疏散.该核电站的核反应方程可能为
A
He+
N→
O+
H
B
C
U+
n→
Ba+
Kr+3
n
D
H+
H→
He+
n
用加速后动能E
k0
的质子
轰击静止的原子核X,生成两个动能均为E
k
的
核,并释放出一个频率为ν的γ光子。写出上述核反应方程:______。这次核反应中的质量亏损为______(光在真空中传播速度为c)。
质子的质量为m
p
,中子的质量为m
n
,它们结合成质量为m的氘核,放出的能量应为( )
A.(m
p
+m
n
-m)c
2
B.(m
p
+m
n
)c
2
C.mc
2
D.(m-m
p
)c
2
为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc
2
,下列说法中不正确的是
A.E=mc
2
表明物体具有的能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc
2
可以计算核反应中释放的核能
C.一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出核能,表明此过程中出现了质量亏损
D.E=mc
2
中的E是发生核反应中释放的核能
要使氘核聚变,必须使氘核之间的距离接近到
,也就是接近到核力能够发生作用的范围.物质温度很高时,氘原子将变为等离子体,等离子体的分子平均动能为
,
叫玻耳兹曼常数,T为热力学温度.两个氘核之间的电势能
,式中k为静电力常量,r为电荷之间的距离,则氘核聚变的温度至少为
A.
B.
C.
D.
(8分)1932年查德威克用α粒子去轰击铍核发现了中子,并产生一个新核.已知铍核的质量为9.01219u,α粒子的质量为4.00260u,新核的质量为12.00000u,中子的质量为1.008665u。求:(1)写出核反应方程;(2)计算放出的能量。(1 u相当于931.5Mev,结果保留两位有效数字)
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