Question

(核反应方程＋质能方程＋物质波)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在． (1) 中微子与水中的H发生核反应，产生中子(n)和正电子(e)，即中微子＋H→n＋e，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 [　　] A． 0和0 B． 0和1 C． 1和0 D． 1和1 (2) 上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即e＋e→2γ．已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为________J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________． (3) 试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．

Answer 1

答案：1．A;
解析：

(1)	发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确．
(2)	产生的能量是由于质量亏损．两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E＝Δmc2，故一个光子的能量为，带入数据得＝8.2×10－14 J．
(3)	正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒．