Question

2．放射性原子核${\;}_{92}^{238}$U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核${\;}_{91}^{234}$Pa．已知${\;}_{92}^{238}$U质量为m₁=238.029 0u，${\;}_{91}^{234}$Pa质量为m₂=234.023 9u，α粒子的质量为m_α=4.002 6u，电子的质量为m_e=0.000 5u．（原子质量单位1u相当于931.5MeV的能量）则：
①写出放射性衰变方程．
②原子核${\;}_{92}^{238}$U衰变为${\;}_{91}^{234}$Pa的过程中释放能量为多少？．

Answer 1

分析 ①根据质量数和电荷数守恒可正确书写该衰变方程．
②衰变过程满足质能方程，根据这个方程列方程即可求解．

解答 解：①放射性衰变方程为：${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{91}^{234}$Pa+${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{-1}^{0}$e；                   
②反应亏损的质量为：△m=m₁-m₂-m_α-m_e=238.029 0 u-234.023 9 u-4.002 6 u-0.000 5 u=0.002u                                    
释放能量：△E=△m×931.5=1.863（MeV）                      
答：①放射性衰变方程${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{91}^{234}$Pa+${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{-1}^{0}$e．
②原子核${\;}_{92}^{238}$U衰变为${\;}_{91}^{234}$Pa的过程中释放能量为1.863MeV．

点评 本题考查衰变与爱因斯坦质能方程，根据质量数守恒与核电荷数守恒即可正确写出核反应方程，应用质能方程与动量守恒定律即可正确解题．