Question

3．歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)核反應(yīng)如下：利用加速后具有動能為E${\;}_{{k}_{0}}$的${\;}_{1}^{1}$H 轟擊靜止的${\;}_{Z}^{A}$x，生成兩個動能均為E_k的${\;}_{2}^{4}$He，并釋放一個頻率為γ 的光子．該核反應(yīng)方程為${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}H$→2${\;}_{2}^{4}He$．光在真空中的傳播速度為c，該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為$\frac{2{E}_{k}+hγ-{E}_{k0}}{{c}^{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒列出核反應(yīng)方程．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²求出質(zhì)量虧損．

解答 解：根據(jù)電荷數(shù)守恒，某原子核的電荷數(shù)為：2×2-1=3，
根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，某原子核的質(zhì)量數(shù)為：2×4-1=7，故該靜止的原子核為：${\;}_{3}^{7}Li$
則核反應(yīng)方程為：${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}H$→2${\;}_{2}^{4}He$
釋放的核能為：△E=2E_k-E_k0+hγ，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程有△E=△mc²，因而虧損的質(zhì)量為：$△m=\frac{2{E}_{k}+hγ-{E}_{k0}}{{c}^{2}}$．
故答案為：${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}H$→2${\;}_{2}^{4}He$；$\frac{2{E}_{k}+hγ-{E}_{k0}}{{c}^{2}}$

點評 本題考查了核反應(yīng)方程與愛因斯坦質(zhì)能方程的直接應(yīng)用，在核反應(yīng)中，要記住并能夠熟練使用核電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒．簡單題．