已知原子核质量为209.982 87u,
原子核质量为205.976 46u,
原子核的质量为4.002 60u,静止的
核在α衰变中放出α粒子后变成
,求:
(1)在衰变过程中释放的能量;
(2)α粒子从Po核中射出时的动能;
(3)反冲核的动能(已知1 u=931.5 MeV,且核反应释放的能量只转化为动能).
已知原子核质量为209.982 87u,
原子核质量为205.976 46u,
原子核的质量为4.002 60u,静止的
核在α衰变中放出α粒子后变成
,求:
(1)在衰变过程中释放的能量;
(2)α粒子从Po核中射出时的动能;
(3)反冲核的动能(已知1 u=931.5 MeV,且核反应释放的能量只转化为动能).
(1)5.412 MeV(2)5.31 MeV(3)0.10 MeV
在衰变过程中有质量亏损,并释放能量,而α粒子由P0核放出时与新核组成的系统动量守恒.产生的核能可认为完全以动能的形式存在,根据动量守恒关系,可求出反应过程中α粒子和反冲核的动能.
(1)衰变方程+
;
衰变过程中质量亏损为:
Δm=209.982 87 u-205.974 46 u-4.002 60 u=0.005 81 u.
反应后释放出的能量为ΔE=0.005 810×931.5 MeV=5.412 MeV.
(2)因衰变前后动量守恒,则衰变后α粒子和铅核的动量大小相等、方向相反,而P=mv=
则
即mαEkα=mPb·EkPb,
则4Ekα=206EkPb ①
又因核反应释放的能量只转化为两者的动能,故:Ekα+EkPb=ΔE=5.412 MeV, ②
由①②得:α粒子从钋核中射出的动能Ekα=5.31 MeV.
(3)反冲核即铅核的功能EkPb=0.10 MeV.