2012高中物理 4.4 核力与结合能每课一练1 粤教版选修3-5

≈3.1×10 kg

11．吸能反应 1.2 MeV

解析 反应前总质量mN＋mHe＝18.011 40 u 反应后总质量mO＋mH＝18.012 69 u

质量增加，为吸能反应，所吸收的能量为

2

ΔE＝Δmc

＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV ＝1.2 MeV.

77

12．2.68×10 eV或(2.67×10 eV也对)

2

解析 根据爱因斯坦质能方程：ΔE＝Δmc.只要求出质量亏损就可以求出释放的能量． 解法一 核反应前的质量是4mp＋2me，核反应后的质量是mα，质量亏损为 Δm＝(4mp＋2me)－mα＝0.028 71 u

2

释放的能量为ΔE＝Δmc 0.028 71×1.66×10＝－19

1.60×10

7

－27

8

2

－29

eV

＝2.68×10 eV

7

解法二 释放的能量为ΔE＝0.028 71×931.5 MeV＝26.7 MeV＝2.67×10 eV

714－29

13．(1)3Li＋1H→22He (2)3.1×10 kg

－12

(3)2.79×10 J

解析 (1)这一过程的核反应方程为： 714

3Li＋1H→22He

(2)质量亏损Δm＝mLi＋mH－2mα

－27－27－27－29

＝11.650 6×10 kg＋1.673 6×10 kg－2×6.646 6×10 kg＝3.1×10 kg

2－2982－12

(3)释放核能ΔE＝Δmc＝3.1×10×(3×10) J＝2.79×10 J 14．(1)5.412 MeV (2)5.309 MeV (3)0.103 MeV

2102064

解析 (1)衰变方程 84Po→ 82Pb＋2He 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 反应过程中释放的能量为

ΔE＝0.005 81×931.5 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2mαEkα＝2mPbEkPb 即mαEkα＝mPbEkPb

又因核反应释放的能量只能转化为两者的动能，故 Ekα＋EkPb＝ΔE＝5.412 MeV

所以α粒子从钋核中射出的动能Ekα＝5.309 MeV (3)反冲核即铅核的动能EkPb＝0.103 MeV

15．(1)放出；7.97MeV (2)7.97MeV；2.66MeV

21

(3)1.92×10Hz

113

解析 (1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是1H＋20n→1H，反应前各核子总质

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量为

mp＋2mn＝1.007 277 u＋2×1.008 665 u ＝3.024 607 u， 反应后新核的质量为 mH＝3.016 050 u， 质量亏损为

Δm＝3.016 050 u－3.024 607 u＝－0.008 557 u.

因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应放出能量． 释放的核能为

ΔE＝0.008 557×931.5 MeV＝7.97 MeV. (2)氚核的结合能即为ΔE＝7.97 MeV，

它的比结合能为ΔE

3＝2.66 MeV.

(3)放出光子的频率为 6

－19

ν＝ΔEh＝7.97×10×1.6×106.63×10－34

Hz＝1.92×1021

Hz.

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