9.假设钚的同位素离子Pu静止在匀强磁场中，设离子沿与磁场垂直的方向放出粒子后，变成铀的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09Mev的光子。(1)试写出这一核反应过程的方程式。(2)光子的波长为多少？(3)若不计光子的动量，则铀核与粒子在匀强磁场中的回旋半径之比是多少？

7.在一定条件下，让质子获得足够大的速度，当两个质子p以相等的速率对心正碰，将发生下列反应：P+P→P+P+P+ 其中是P反质子(反质子与质子质量相等，均为m_p，且带一个单位负电荷)，则以下关于该反应的说法正确的是　

A．反应前后系统总动量皆为0

B．反应过程系统能量守恒

C．根据爱因斯坦质能方程可知，反应前每个质子的能量最小为2m_pc²：

　 　D．根据爱因斯坦质能方程可知，反应后单个质子的能量可能小于m_pc²⁸6．用 粒8.子轰击铍核(Be)，生成一个碳核(C)和一个粒子，则该粒子　　 (　　 )

　 (A)带正电，能在磁场中发生偏转

　(B)在任意方向的磁场中都不会发生偏转

　 (C)电离本领特别强，是原子核的组成部分之一

(D)用来轰击铀235可引起铀榱的裂变

6．中微子失踪之迷是一直困扰着科学家的问题。原来中微子在离子开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”，转化为一个子和一个子。科学家通过对中微子观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪的原因，成为“2001年世界十大科技突破”之一。若中微子在运动中只转化为一个子和一个子，并已知子的运动方向与中微子原来的方向一致，则子的运动方向(　 )

A 一定与中微子方向一致　 B一定与中微子方向相反　 C 可能与中微子方向不在同一直线上　 D 只能中微子方向在同一直线上

5.下列说法正确的是

　　 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应

　　 B、卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小

　　 C、玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的

　　 D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大

4.当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出28.30MeV的能量，当三个粒子结合成一个碳核时，放出7.26MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为( )

　 A　 21.04MeV　　 B 35.56MeV　　 C 77.64MeV　 D 92.16MeV

3.下列关于原子结构和原子核的说法正确的是(　 )

A 卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构

B 天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是射线

C 据图15.3-3可知，原子核A裂变变成原子核B和C要放出核能　　

D 据图15.3-3可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收核能

2．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是

(A) 　　　　　　　(B)

(C)　　　　 (D)

1、静止在匀强磁场中的U核，发生。衰变后生成Th核，衰变后的粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是(　 )

　　 ①衰变方程可表示为：U Th+He

　　 ②衰变后的Th核和粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1:45

　　 ③Th核和粒子的动能之比为2:17

　　 ④若粒子转了117圈，则Th核转了90圈

　　 A．①③　　 B．②④　　 C①②　　 D．③④

例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v。)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C₂Cl₄)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为 　　　　　　　　　　　　　 ν_e+3717Cl→3718Ar十 0－1e

已知3717Cl核的质量为36.95658 u，3718Ar核的质量为36.95691 u， 0－1e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为

(A)0.82 Me V　　 (B)0.31 MeV　　 (C)1.33 MeV　　 (D)0.51 MeV

[解析]由题意可得：电子中微子的能量E=mc²-(m_Ar+m_e-m_Cl)·931.5MeV

=(36.95691+0.00055-36.95658)×931.5MeV

=0.82MeV

则电子中微子的最小能量为　 E_min=0.82MeV

　 [点评] 　应用爱因斯坦质能方程时，注意单位的使用。当用kg单位，c用m/s时，

单位是J，也可像本题利用1 u质量对应的能量为931.5MeV.

例2、质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则γ射线的频率υ＝ ______　 ．

[解析]　 核反应中释放的能量ΔE＝Δmc²以释放光子的形式释放出来，由于光子的能量为hυ，依能量守恒定律可知：hυ=Δmc²据此便可求出光子的频率。

　质子和中子结合成氘核：H+n　 H+γ这个核反应的质量亏损为：

　　　Δm＝m₁+m₂－m₃

根据爱因斯坦质能方程　 ΔE＝Δmc²

　 此核反应放出的能量　 ΔE＝(m₁+m₂－m)c²

　　 以γ射线形式放出，由E＝hυ

　　　　　　　 υ=

[点评]　 此题考查计算质量亏损，根据爱因斯坦质能方程确定核能．关键是对质量亏损的理解和确定．

例3、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核()沿着与+x成角方向释放一个粒子后衰变成氡核()。粒子在y轴上的N点沿方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为，粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为。

(1)写出镭核的衰变方程；(2)如果镭核衰变时释放的能量全部变为粒子和氡核的动能求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。

[解析](1)镭核衰变方程为：

(2)镭核衰变放出粒子和氡核，分别在磁场中做匀速圆周运动，粒子射出轴时被粒子接收器接收，设粒子在磁场中的轨道半径为R，其圆心位置如图中点，有

，则 ①

粒子在磁场中做匀速圆周运动，有，即，②

粒子的动能为

∴ 衰变过程中动量守恒，④

则氡核反冲的动能为 ⑤

∴ 　⑥

[点评]　 要熟练掌握核反应方程，动量守恒定律，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律的综合运用。

例4. 核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10^-27kg。

⑴写出氘和氚聚合的反应方程。

⑵试计算这个核反应释放出来的能量。

⑶若建一座功率为3.0×10⁵kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

(一年按3.2×10⁷s计算，光速c=3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字)

[解析](1)(3)

　　　 (2)ΔE=Δmc²=(2．0141+3．0160-4．0026-1．0087)×1．66×10^-27×3²×10¹⁶J=2.8×10^-12J

(3)M=

==23kg

例 5．众所周知，地球围绕着太阳做椭圆运动，阳光普照大地，万物生长．根据学过的知识试论述说明随着岁月的流逝，地球公转的周期，日、地的平均距离及地球表面的温度的变化趋势．

[解析]　 太阳内部进行着剧烈的热核反应，在反应过程中向外释放着巨大的能量，这些能量以光子形式放出．根据爱因斯坦质能关系： ΔE＝Δm·c²　 ， 知太阳质量在不断减小．

地球绕太阳旋转是靠太阳对地球的万有引力来提供向心力　 G=mω²R， 现因M减小，即提供的向心力减小，不能满足所需的向心力，地球将慢慢向外做离心运动，使轨道半径变大，日地平均距离变大．

由上式可知，左边的引力G减小，半径R增大，引起地球公转的角速度变化，从而使公转周期变化 G=mR，T²=，即 T增大．

　　 一方面，因太阳质量变小，发光功率变小；另一方面，日地距离变大，引起辐射到地球表面的能量减小，导致地球表面温度变低．

　 [点评]　 该题集原子物理与力学为一体，立意新颖，将这一周而复始的自然用所学知识一步一步说明，是一道考查能力、体现素质的好题．　

5．链式反应

　 　一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应