Question

（选修3-5模块）
在实验室里，用具有一定动能的质子，轰击静止的锂核

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Li，生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和为E=19.9MeV．
（1）写出核反应方程．
（2）计算核反应中释放的能量△E．（质子质量m_p=1.0073u，α粒子质量m_α=4.0015u，锂核

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Li的质量m_Li=7.0160u，1u相当于931MeV）
（3）试计算轰击前质子的动能E_p．

Answer 1

分析：根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程，算出亏损质量，依据E=mc²，可以求得释放的核能．
轰击前后能量守恒．反应后生成α粒子的总动能等于核反应过程中释放出的核能与碰撞前质子的动能之和．

解答：解：（1）根据题意可知该反应的核反应方程式：
₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；   
（2）根据质能方程得：△E=（mLi+mp-2mα） c² 
代入数据得：△E=17.3MeV  
（3）轰击前后能量守恒．反应后生成α粒子的总动能等于核反应过程中释放出的核能与碰撞前质子的动能之和．
所以轰击前质子的动能等于19.9MeV-17.3MeV=2.6MeV．
答：（1）核反应方程是₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；  
（2）核反应中释放的能量△E=17.3MeV  
（3）轰击前质子的动能是2.6MeV．

点评：本题比较简单考查了核反应方程、核能计算、动量守恒等基础知识，越是简单基础问题，越要加强理解和应用，为解决复杂问题打下基础．