Question

【题目】某一年，7颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发射的γ光子，经分析确认，1个负电子和1个正电子湮灭时放出2个频率相同的γ光子．已知负电子、正电子的静止质量m0=9.1×10－31 kg，又已知静止质量为m0的粒子，其能量E和湮灭前的动量p满足关系.式中c为光速，若负电子、正电子的动量为零，(普朗克常量h=6.63×10－34 J·s)，求

（1）写出湮灭的核反应方程；

（2）用动量的有关知识说明上述核反应不可能只放出一个光子；

（3）计算出γ光子的频率．

Answer 1

【答案】（1）（2）见解析（3）1.24×1020Hz

【解析】

（1）核反应方程为；

（2）若只放出一个光子，说明反应后总动量不为零，而反应前总动量为零，违反动量守恒定律，所以只放出一个光子是不可能的．

（3）正、负电子湮灭前的动量为零，则满足：，其中项为零，可知其对应的能量为，光子的能量满足，

由能量守恒有：，即得频率为；