Question

【題目】在自然界，“氮－4”的原子核有兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子，稱為玻色子；而“氦－3”只有一個(gè)中子，稱為費(fèi)米子，“氦－3”是一種目前已被世界公認(rèn)的高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料。

(1)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為“鏡像核”，例如是的“鏡像核”，同樣也是的“鏡像核”，則下列說法正確的是________。

A．和互為“鏡像核”

B．和互為“鏡像核”

C．β衰變的本質(zhì)是一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子

D．核反應(yīng)＋―→＋的生成物中有α粒子，該反應(yīng)是α衰變

(2)宇宙射線每時(shí)每刻都在地球上引起核反應(yīng)．自然界的14C大部分是宇宙射線中的中子轟擊“氮－14”產(chǎn)生的，核反應(yīng)方程式為＋―→＋，若中子的速度為，反應(yīng)前“氮－14”的速度認(rèn)為等于零，反應(yīng)后生成的14C粒子的速度為，其方向與反應(yīng)前中子的運(yùn)動(dòng)方向相同。

①求反應(yīng)中生成的另一粒子的速度；

②假設(shè)此反應(yīng)中放出的能量為0.9MeV，求質(zhì)量虧損。

Answer 1

【答案】（1）BC；（2）①反應(yīng)中生成的另一粒子的速度大小為：5.2×106 m/s，方向：與中子原速度方向相同；②假設(shè)此反應(yīng)中放出的能量為0.9MeV，質(zhì)量虧損為：1.6×10﹣30 kg。

【解析】

(1)[1]AB．質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為“鏡像核”，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．β衰變的本質(zhì)是一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子，故C正確；

D．α衰變是重核裂變放出α粒子的核反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；

故選BC；

(2)①轟擊前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選中子速度方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒定律得：

解得，氫核速度：

方向：與中子原速度方向相同；

②由愛因斯坦質(zhì)能方程得：

解得：

【點(diǎn)晴】

(1)根據(jù)“鏡像核”的概念分析答題；β衰變的實(shí)質(zhì)是中子釋放一個(gè)電子而變成質(zhì)子；原子核釋放出α粒子的衰變是α衰變。(2)①核反應(yīng)過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出粒子速度；②應(yīng)用愛因斯坦質(zhì)能方程可以求出質(zhì)量虧損。