一个钚的同位素Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子

题文

一个钚的同位素

Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的质量M₀＝238.999655 u，α粒子的质量m＝4.001509 u，反冲核的质量M＝234.993470 u．取1 u·c²＝931 MeV.
(1)写出衰变的核反应方程．
(2)α粒子和反冲核的动能各是多少？
(3)画出α粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图．

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)

Pu→

U＋

He＋E
(2)4.19 MeV 0.07 MeV (3)见解析图

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解析

(1)由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为

Pu→

U＋

He＋E.
(2)设衰变后α粒子的速度为v，反冲核的速度为v′，根据动量守恒和能量守恒，有mv＝Mv′
(M₀－M－m)·c²－E＝E_kα＋E_kU≈4.26 MeV
由E_k＝

，可整理得

＝


所以E_kα＝

×4.26 MeV
＝

×4.26 MeV≈4.19 MeV
E_kU＝

×4.26 MeV
＝

×4.26 MeV≈0.07 MeV.
(3)如图所示．

考点

据考高分专家说，试题“一个钚的同位素Pu的原子核静止在匀强磁场.....”主要考查你对 [核反应 ]考点的理解。

核反应

核反应：

1、定义:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。
2、原子核的人工转变
①质子的发现：用α粒子轰击氮，
；
②电子的发现：用α粒子轰击铍，；
②电子的发现：用α粒子轰击铍，
。