2017-2018学年高中物理第四章原子核4.3放射性同位素教学案粤教版选修3-5

答案 B

解析 把放出的正电子和衰变生成物Si核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的方向跟Si核运动方向一定相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下一

v2

定形成两个外切圆的轨道，C、D可排除．因为洛伦兹力提供向心力，即qvB＝m.所以做匀

r速圆周运动的半径为r＝.衰变时，放出的正电子与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即半径较大．

11．1934年，约里奥·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：13Al＋2He―→15P＋0n，这里的15P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．

(1)写出放射性同位素15P放出正电子的核反应方程；

(2)放射性同位素15P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？ 答案 (1)15P―→14Si＋＋1e

(2)正电子是原子核内的一个质子转化成一个中子放出的． 解析 (1)核反应方程为15P―→14Si＋＋1e

(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转化成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为1H―→0n＋＋1e

12．静止的氮核 7N被速度为v0的中子0n击中生成碳核 6C和另一种原子核甲，已知 6C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向均一致，碰后 6C核与甲核的动量之比为2∶1. (1)写出核反应方程；

(2)求 6C与甲核的速度各是多大？

12

12

14

1

12

12

1

1

0

30

30

0

30

30

0

30

30

27

4

30

1

30

mvqBreqSi14

＝＝.可见正电子运动的圆rSiqe1

答案 (1) 7N＋0n―→ 6C＋1H (2)

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解析 (2)设中子质量为m0， 6C核质量为mC，甲核质量为m甲，由动量守恒得

12

141123

v0v0

m0v0＝mCvC＋m甲v甲

即m0v0＝12m0vC＋3m0v甲

又因为 6C与甲核动量之比为2∶1，所以

12

mCvC＝2m甲v甲，即12m0vC＝2×3m0v甲

联立求得：vC＝，v甲＝

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v0v0