题文
在
衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。
中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中
的核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的
发生核反应,产生中子(
)和正电子(
),即
中微子+
→
+
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 ____ 。(填写选项前的字母)A.0和0B.0和1C.1和 0D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(
),即 
+

2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为 ______ J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 ______________________ 。
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)A (2)
遵循动量守恒
(3)粒子的动量
,物质波的波长
由
,知
,则
点击查看半衰期知识点讲解,巩固学习
解析
(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确。
(2)产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由
,故一个光子的能量为
,带入数据得
=
J。
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒。
(3)物质波的的波长为
,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即
,因为
,所以
,故
。
考点
据考高分专家说,试题“在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放.....”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。


