Question

【題目】在自然界，“氮－4”的原子核有兩個質子和兩個中子，稱為玻色子；而“氦－3”只有一個中子，稱為費米子，“氦－3”是一種目前已被世界公認的高效、清潔、安全、廉價的核聚變發電燃料。

(1)質子數與中子數互換的核互為“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衰變的本質是一個中子轉變為一個質子，同時放出一個電子

D．核反應＋―→＋的生成物中有α粒子，該反應是α衰變

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

①求反應中生成的另一粒子的速度；

②假設此反應中放出的能量為0.9MeV，求質量虧損。

Answer 1

【答案】（1）BC；（2）①反應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假設此反應中放出的能量為0.9MeV，質量虧損為：1.6×10﹣30 kg。

【解析】

(1)[1]AB．質子數與中子數互換的核互為“鏡像核”，故A錯誤，B正確；

C．β衰變的本質是一個中子轉變為一個質子，同時放出一個電子，故C正確；

D．α衰變是重核裂變放出α粒子的核反應，故D錯誤；

故選BC；

(2)①轟擊前后系統動量守恒，選中子速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

解得，氫核速度：

方向：與中子原速度方向相同；

②由愛因斯坦質能方程得：

解得：

【點晴】

(1)根據“鏡像核”的概念分析答題；β衰變的實質是中子釋放一個電子而變成質子；原子核釋放出α粒子的衰變是α衰變。(2)①核反應過程系統動量守恒，應用動量守恒定律可以求出粒子速度；②應用愛因斯坦質能方程可以求出質量虧損。