题目内容

在真空中,原来静止的原子核baX在进行α衰变,放出α粒子的动能为E0,假设衰变后产生的新核用字母Y表示,衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来,真空中的光速为c,原子核的质量之比等于质量数之比,原子核的重力不计.
①写出衰变的核反应方程;
②求衰变过程中总的质量亏损.
分析:(1)核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒
(2)衰变过程等效于爆炸,满足动量守恒和能量守恒,衰变产生的能量全部以动能的形式释放,可求释放的总能量,结合爱因斯坦质能方程,求出质量亏损
解答:解:①核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒
a 
bX
a-4 
b-2Y
+
4 
2He

②根据动量守恒定律
 PHe-PY=0   
而动量和动能关系式为;
  E=
P2
2m

∴P2=2mE
设质子的质量为m0,则有
2×4m0E0=2(a-4)m0Ey
∴Ey=
4
a-4
E0      
释放 总能量为:
 Ek=E0+Ey=
a
a-4
E0  
由质能方程知:
Ek=△mC2
∴△m=
aE0
(a-4)c2

答(1)核反应方程
a 
bX
a-4 
b-2Y
+
4 
2He


(2)质量亏损
aE0
(a-4)c2
点评:衰变过程类比于爆炸,满足动量守恒,同时注意动量与 动能的表达式间的关系P2=2mEK
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