题目内容
【题目】一个静止的氡核 Rn,放出一个α粒子后衰变为钋核 Po,同时放出能量为E=0.26MeV的光子.假设放出的核能完全转变为钋核与α粒子的动能,不计光子的动量.已知M氡=222.08663u、mα=4.0026u、M钋=218.0766u,1u相当于931.5MeV的能量.
(1)写出上述核反应方程;
(2)求出发生上述核反应放出的能量;
(3)确定钋核与α粒子的动能.
【答案】
(1)解:根据质量数和电荷数守恒有:
22286Rn→21884PO+42He.
故该衰变方程为:22286Rn→21884PO+42He.
答:写出上述核反应方程22286Rn→21884PO+42He;
(2)解:质量亏损:△m=222.08663u﹣4.0026 u﹣218.0766u=0.00743u,
由质能方程可知,核反应放出的能量:△E=△mc2=0.00743×931.5=6.92MeV;
答:求出发生上述核反应放出的能量6.92MeV;
(3)解:衰变过程动量守恒,根据动量守恒可知:钋核与α粒子动量大小相等,方向相反.
EK= ,所以钋核与α粒子的动能与质量成反比
所以钋核与α粒子的动能之比为: = = =
释放能量为:E=6.92MeV
所以EKα=E× =6.79MeV
而钋核的动能为:EkP0=0.13MeV
答:确定钋核的动能0.13MeV,而α粒子的动能6.79MeV.
【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒可正确写出该核反应方程;(2)求出质量亏损,然后根据爱因斯坦质能方程求出释放的能量;(3)衰变过程动量守恒,据此可求出钋核与α粒子的动能之比,然后根据反应前后的质量亏损,算出释放的核能,即可求出α粒子的动能.
【考点精析】利用质能方程对题目进行判断即可得到答案,需要熟知爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程.