题文
处于静止状态的原子核X,经历了一次a衰变后变成了质量为M的原子核Y,放出的a粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场,测得其做匀速圆周运动的轨道半径为r.已知a粒子的质量为m,电荷量为q,求此衰变过程中亏损的质量.
题型:未知 难度:其他题型
答案
点击查看半衰期知识点讲解,巩固学习
解析
本题考查a衰变过程中的动量守恒和因质量亏损释放的核能.
(1)a粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动:
,
所以a粒子的动能:
.
(2)设原子核X放出一个α粒子而衰变成新核Y时的速度为u,此过程动量守恒:Mu=mv,所以新核Y的动能:
.
(3)a粒子和新核Y的动能是衰变过程中释放的核能转变来的,故:
根据爱因斯坦质能方程:
得:
.
考点
据考高分专家说,试题“处于静止状态的原子核X,经历了一次a衰变.....”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。



