1930年，物理學(xué)家博特利用α粒子轟擊鈹（94Be）原子時(shí)，產(chǎn)生了一種中性射線，人們稱為“鈹輻射”，這種射線具有極強(qiáng)的穿透能力。查德威克認(rèn)為這種射線是一種中性粒子流，并測(cè)得了該粒子的質(zhì)量，從而宣告了中子的存在。
（1）請(qǐng)寫出α粒子轟擊鈹（94Be）的核反應(yīng)方程
（2）為了測(cè)得中性粒子的質(zhì)量，查德威克讓鈹輻射中的中性粒子與靜止的原子核發(fā)生正碰。假如碰撞是彈性碰撞，請(qǐng)證明碰后原子核的速度為：v2′=2m1m1+m2v
其中m1是中性粒子的質(zhì)量，v為其初速度，m2是原子核的質(zhì)量。
（3）讓中性粒子分別與靜止的氫原子核、氮原子核發(fā)生碰撞，碰撞后氫原子核的速度是3.3×107m/s,碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s。若氫核質(zhì)量為mH，氮原子核的質(zhì)量是氫原子核質(zhì)量的14倍。請(qǐng)計(jì)算中性粒子的質(zhì)量與氫核質(zhì)量mH的關(guān)系？
（
9
4
B
e
）
（
9
4
B
e
）
v
2
′
=
2
m
1
m
1
+
m
2
v
【答案】（1）α粒子轟擊鈹的核反應(yīng)方程為：→；
（2）證明：根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m1v=m1v1′+m2v2′
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：
聯(lián)立解得碰后原子核的速度為：
（3）中性粒子的質(zhì)量與氫核質(zhì)量mH的關(guān)系為：m1=mH
（
9
4
B
e
）
4
2
H
e
+
9
4
B
e
1
0
n
+
12
6
C
（2）證明：根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m1v=m1v1′+m2v2′
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：
1
2
m
1
v
2
=
1
2
m
1
v
′
2
1
+
1
2
mv
′
2
2
聯(lián)立解得碰后原子核的速度為：
v
2
′
=
2
m
1
m
1
+
m
2
v
（3）中性粒子的質(zhì)量與氫核質(zhì)量mH的關(guān)系為：m1=mH
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/7/8 8:0:10組卷：137引用：1難度：0.4
相似題
-
1．氚核（
H）是重要的核燃料，地球上的氚核非常少，用中子轟擊鋰核（31Li）可以得到氚核（63H）并產(chǎn)生一個(gè)新核X，則下列說法正確的是（ ?。?/h2>31發(fā)布：2024/12/14 10:30:2組卷：24引用：1難度：0.8 -
2．用α粒子轟擊鈹
Be時(shí)會(huì)得到新的原子核94C并同時(shí)放出一種射線，該射線是（ ?。?/h2>126發(fā)布：2024/12/1 14:30:1組卷：110引用：1難度：0.8 -
3．用α射線轟擊鋁箔Al人工產(chǎn)生一定量的放射性同位素2713P和某種粒子A，放置一段時(shí)間T后，部分3015P衰變產(chǎn)生3015Si和正電子?，F(xiàn)用如圖所示裝置檢測(cè)3014P在時(shí)間T內(nèi)的衰變率：將核反應(yīng)產(chǎn)物（電離態(tài)的P3-、電離態(tài)的Si4+、α粒子、粒子A、正電子等五種粒子）一起注入到加速電場(chǎng)的中心P，忽略各粒子的初速度，部分粒子經(jīng)電場(chǎng)加速形成的粒子束1從正極板的小孔M射出，被探測(cè)板1收集；部分粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后形成粒子束2從負(fù)極板上的小孔N射出，沿半徑為R的圓弧軌跡通過靜電分析器，經(jīng)由速度選擇器篩選后（速度選擇器中不同粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示），在磁分析器中沿半圓弧軌跡偏轉(zhuǎn)，最后被磁場(chǎng)邊界處的探測(cè)板2收集。其中加速電場(chǎng)的電壓大小為U，靜電分析器中與圓心O1等距離的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向指向圓心，磁分析器中以O(shè)2為圓心的足夠大半圓形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。經(jīng)檢測(cè)，探測(cè)板1收集的電荷量為Q1，探測(cè)板2收集電荷量為Q2。設(shè)原子核中每個(gè)核子的質(zhì)量均為m,整個(gè)系統(tǒng)處于真空中，忽略檢測(cè)過程中發(fā)生的衰變，不計(jì)重力、粒子間的相互作用力及相對(duì)論效應(yīng)，且已知元電荷量為e。3015
（1）寫出α粒子轟擊鋁箔的核反應(yīng)方程：
（2）求靜電分析器中粒子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；
（3）求時(shí)間T內(nèi)發(fā)生衰變的P與人工產(chǎn)生的3015P的比值η；3015
（4）若磁分析器中磁場(chǎng)有較小的波動(dòng)，其變化范圍為B-ΔB至B+ΔB，為將進(jìn)入磁分析器的粒子全部收集，探測(cè)板2的最小長度L是多少。發(fā)布：2024/12/1 17:30:1組卷：134引用：1難度：0.3
相關(guān)試卷