Question

18．在核反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的軸238吸收快中子后變成鈾239（${\;}_{92}^{239}$U）很不穩(wěn)定，會發(fā)生β衰變成钚239（${\;}_{94}^{239}$Pu）．
（1）鈾239（${\;}_{92}^{239}$U）經(jīng)過2次β衰變后變成钚239（${\;}_{94}^{239}$Pu）．
（2）寫出鈾239（${\;}_{92}^{239}$U）衰變成钚239（${\;}_{94}^{239}$Pu）核反應(yīng)方程式：${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e．
（3）若鈾239（${\;}_{92}^{239}$U）的質(zhì)量為m₁，钚239（${\;}_{94}^{239}$Pu）的質(zhì)量為m₂，電子的質(zhì)量為m₃，光速為c，則鈾239（${\;}_{92}^{239}$U）衰變成钚239（${\;}_{94}^{239}$Pu）放出的能量為（m₁-m₂-m₃）c²．

Answer 1

分析 （1、2）β衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，根據(jù)電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的變化求出β衰變次數(shù)，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．
（3）衰變過程滿足質(zhì)能方程，根據(jù)這個方程列方程即可求解．

解答 解：（1、2）β衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，鈾239衰變成钚239，電荷數(shù)增2，質(zhì)量數(shù)不變，
可知，發(fā)生了2次β衰變．
核反應(yīng)方程為：${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e．
（3）上述衰變過程的質(zhì)量虧損為：△m=m_Pu-m_U-m_α
放出的能量為：△E=c²•△m
解得：△E=（m₁-m₂-2m₃）c²．
故答案為：2，${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e，（m₁-m₂-2m₃）c²．

點評 本題綜合考查了原子結(jié)構(gòu)、衰變，會根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．