- 核反应和核能
- 共210题
有些核反应过程是吸收能量的.例如,在中,核反应吸收的能量=[(O+H)-(X+N)]2。在该核反应方程中,X表示什么粒子?X粒子以动能k轰击静止的N核,若k=,则该核反应能否发生?请简要说明理由.
正确答案
42He;不能发生,因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求
正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段。PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生一个粒子,试写出该核反应方程。
正确答案
写出下列两个核反应的反应方程:
2713Al(铝核)俘获一个α粒子后放出一个中子:________________;
α粒子轰击147N(氮核)放出一个质子:________________。
正确答案
(1)(4分)原子核具有天然放射性,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
衰变过程中可以产生的,它们是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分,最低得分为0分)
A. B.
C.
D.
E.
(2)(8分)如图所示,光滑水平面上有三个物块A、B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中损失的动能之比。
正确答案
(1)ACD (2)3
(1)发生α衰变时放出,发生β衰变时放出电子
,每发生一次α衰变质量数减少4,电荷数减少2,每发生一次β衰变质量数不变化,电荷数增加1,由质量数的变化可确定α衰变的次数(必须是整数),进而可知β衰变的次数。若原子核
衰变成
,发生α衰变的次数是
,发生β衰变的次数为82+2×7-90=6,均是整数,符合要求,选项A正确。同理,逐一判断可知,ACD符合要求。
(2)设三个物块的质量均为m;A与B碰撞前A的速度为v,碰撞后共同速度为v1;A、B与C碰撞后的共同速度为v2.由动量守恒定律得
mv=2mv1
mv=3mv2
设第一次碰撞中动能的损失为ΔE1,设第二次碰撞中动能的损失为ΔE2,由能量守恒定律得
联立以上各式,解得
【考点定位】(1)考查核反应的电荷数和质量数守恒。
(2)考查动量守恒定律。
(2009·江苏高考)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,莱克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________.(填写选项前的字母)
(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 kg,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________.
正确答案
(1)A (2)8.2×10-14 遵循动量守恒
(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A正确.
(2)由能量守恒有2E=2mec2,所以E=mec2=9.1×10-31×(3.0×108)2 J=8.2×10-14 J.反应过程中动量守恒且总动量为零.
(选修3-5选做题)
具有放射性,能自发衰变放出某种粒子,其核反应方程为
,请完成下列填空:
粒子中含有_________个中子;1919年英国物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核
,发现了___________,其核反应方程为____________________。
正确答案
2,质子,
完成下列核反应方程,并说明其反应类型。
①+__________,属_________反应;
②+__________,属__________反应;
③→__________+
,属__________反应。
正确答案
①,裂变;②
,衰变;③
,聚变
用加速后动能Ek0的质子H轰击静止的原子核X,生成两个动能均为Ek的
He核,并释放出一个频率为ν的γ光子.写出上述核反应方程:______.这次核反应中的质量亏损为______(光在真空中传播速度为c).
正确答案
根据电荷数守恒、质量数守恒有:H+
X→2
He.
释放的核能△E=2Ek+hv-Ek0.
根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2,
解得△m=
故答案为:H+
X→2
He,
历史中在利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的
He。(1MeV=1.6×10-13 J)
(1)上述核反应方程为___________。
(2)质量亏损为___________kg。
正确答案
(1)或
(2)
如图所示为____________发现质子的实验装置。M是显微镜,S是荧光屏,窗口F处装有银箔,气体可从阀门T充入,A是放射源。下列说法中正确的是
[ ]
A.放射源A放出的是α粒子
B.充入氮气前,调整银箔厚度,使S上能见到质子引起的闪烁
C.充入纯净的氧气后,会在S上见到质子引起的闪烁
D.该实验的核反应方程为:+
→
+
正确答案
查德威克,A
扫码查看完整答案与解析