题文
用放射源铍的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓“铍辐射”.1932年,查德威克用“铍辐射”分别照射(轰击)氢和氮(它们可视为处于静止状态),测得照射后“铍辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0.查德威克假设“铍辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过上述实验在历史上首次发现了中子.假定“铍辐射”中的中性粒子与氢或氮发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成“铍辐射”的中性粒子的质量.(质量用原子质量单位u表示,1 u等于一个12C原子质量的十二分之一.取氢核和氮核的质量分别为1.0 u和14 u)
题型:未知 难度:其他题型
答案
1.2 u
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解析
设构成“铍辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v,氢核的质量为mH.构成“铍辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰,碰后两粒子的速度分别为v′和vH′.由动量守恒与能量守恒定律得mv=mv′+mHvH′①
②
解得
③
同理,对于质量为mN的氮核,其碰后速度为
④
由③④式可得
⑤
根据题意可知
vH′=7.0vN′⑥
将上式与题给数据代入⑤式得m="1.2" u.
考点
据考高分专家说,试题“用放射源铍的α射线轰击铍时,能发射出一种.....”主要考查你对 [半衰期 ]考点的理解。
半衰期
半衰期:
1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
2、计算式为:
,N表示核的个数,此式也可以演变成,N表示核的个数,此式也可以演变成

或,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
3、半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。
衰变次数的计算方法:
(1)根据β衰变不改变质量数,首先由质量数改变确定α衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。
(2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素
,则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:
以上两式联立,解得:
由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。


