题目内容
一个钚的同位素
Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的质量M0＝238.999655 u，α粒子的质量m＝4.001509 u，反冲核的质量M＝234.993470 u．取1 u·c2＝931 MeV.
(1)写出衰变的核反应方程．
(2)α粒子和反冲核的动能各是多少？
(3)画出α粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图．
Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的质量M0＝238.999655 u，α粒子的质量m＝4.001509 u，反冲核的质量M＝234.993470 u．取1 u·c2＝931 MeV.(1)写出衰变的核反应方程．
(2)α粒子和反冲核的动能各是多少？
(3)画出α粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图．
(1)Pu→
U＋
He＋E
(2)4.19 MeV 0.07 MeV (3)见解析图
Pu→U＋He＋E(2)4.19 MeV 0.07 MeV (3)见解析图
(1)由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为Pu→U＋He＋E.
(2)设衰变后α粒子的速度为v，反冲核的速度为v′，根据动量守恒和能量守恒，有mv＝Mv′
(M0－M－m)·c2－E＝Ekα＋EkU≈4.26 MeV
由Ek＝
，可整理得
＝
所以Ekα＝
×4.26 MeV
＝
×4.26 MeV≈4.19 MeV
EkU＝
×4.26 MeV
＝
×4.26 MeV≈0.07 MeV.
(3)如图所示．
Pu→U＋He＋E.(2)设衰变后α粒子的速度为v，反冲核的速度为v′，根据动量守恒和能量守恒，有mv＝Mv′
(M0－M－m)·c2－E＝Ekα＋EkU≈4.26 MeV
由Ek＝
，可整理得＝所以Ekα＝
×4.26 MeV＝
×4.26 MeV≈4.19 MeVEkU＝
×4.26 MeV＝
×4.26 MeV≈0.07 MeV.(3)如图所示．
练习册系列答案
浙江名校名师金卷系列答案
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具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是
B．
C．
D．
E．
经过m次α衰变和n次β衰变，变成
，则m＝ ，n＝ .
经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核
的原子核经过两个半衰期后剩下50个
在中子轰击下生成
和
的过程中，原子核中的平均核子质量变小
U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式
U＋
n→
Ba＋
Kr＋______；已知
俘获一个速度为 
，的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度为
，方向与中子的运动方向相反。
．问：
．若质子
，氦核
．正电
的质量分别为
，
，
，试求在1秒内参与上述热核反应的质子数目．