问题标题:
【用质子轰击锂核()生成两个α粒子,以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验.已知质子初动能是0.6MeV,质子、α粒子和锂核的质量分别是1.0073u、4.0015u和7.0160u。已知1u相当于931.5MeV,则下】
问题描述:
用质子轰击锂核()生成两个α粒子,以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验.已知质子初动能是0.6MeV,质子、α粒子和锂核的质量分别是1.0073u、4.0015u和7.0160u。已知1u相当于931.5MeV,则下列叙述中正确的是A
此反应过程质量减少0.0103u
B
生成的两个,粒子的动能之和是18.3MeV,与实验相符
C
核反应中释放的能量是18.9MeV,与实验相符
D
若生成的两个α粒子的动能之和是19.5MeV,与实验相符
华伯浩回答:
【分析】核反应前的质量为:
n1.0073u+7.0073u=8.0233u
n核反应后的质量为:
n2×4.0015u=8.0030u
n此反应过程中质量减少了0.0203u,故A错;
n根据质能方程:
nΔE=Δm×931.5MeV=18.9MeV
n故核反应释放的核能为18.9MeV,C正确;
n由反应过程中能量守恒知反应后两个α粒子的总动能:
nE=(18.9+0.6)MeV=19.5MeV
n故B错,D对。
n选项C、D正确。
【点评】质量亏损不是否定了质量守恒定律。根据爱因斯坦的相对论,辐射出的γ光子静质量虽然为零,但它有动质量,而且这个动质量刚好等于亏损的质量,所以在核反应过程中质量守恒、能量守恒仍成立。
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