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足够强的匀强磁场中有一个原来静止的氡核,它放射出一个α粒子后变为Po核.假设放出...

足够强的匀强磁场中有一个原来静止的氡核,它放射出一个α粒子后变为Po核.假设放出的α粒子运动方向与磁场方向垂直,求:

(1)α粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比,画出它们在磁场中运动轨迹的示意图;

(2)α粒子与Po核两次相遇的时间间隔与α粒子运动周期的关系;(设质子和中子质量相等)

(3)若某种放射性元素在匀强磁场中垂直磁场方向发生β衰变,则β粒子和反冲核在磁场中运动轨迹的示意图与上述α衰变轨迹示意图有何不同?

 

(1)42∶1 (2)Δt=109Tα 【解析】 (1)氡核经α衰变的核反应方程为:,衰变的极短过程系统动量守恒,设α粒子速度方向为正,则由动量守恒定律 0=mαvα-mPovPo, 即mαvα=mPovPo α粒子与反冲核在匀强磁场中,洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力qvB=,, 故 ,示意图如图甲所示. (2)它们在磁场中运动的周期,它们的周期之比为, 即109Tα=84TPo,这样α粒子转109圈,Po核转84圈,两者才相遇.所以α粒子与Po核两次相遇的时间间隔Δt=109Tα. (3)若放射性元素在匀强磁场中垂直磁场方向发生β衰变,则β粒子和反冲衰变过程仍符合动量守恒定律,它们也在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,但由于β粒子带负电,反冲核带正电,它们两个衰变时运动方向相反,但受的洛伦兹力方向相同,所以它们的轨迹圆是内切的,且β粒子的轨迹半径大于新核的轨迹半径,其运动轨迹的示意图如乙所示.
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运动的原子核放出α粒子后变成静止的原子核Y.已知X、Yα粒子的质量分别是Mm1m2,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能.

 

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同位素原子在许多方面有着广泛的应用,1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是,拿走α放射源时,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.

(1)写出α粒子轰击铝产生中子的核反应方程式;

(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式;

(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.

 

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1993年,中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素,制取过程如下:

(1)用质子轰击铍94Be产生快中子,核反应方程:__________

(2)用快中子轰击汞,反应过程可能有两种:

①生成,放出氦原子核,核反应方程:____________

②生成,放出质子、中子,核反应方程:____________

(3)生成的铂t发生两次β衰变,变成稳定的原子核汞,核反应方程:________________

 

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(题文)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,是常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成 两部分,并产生 ______ 个中子.要使链式反应发生,裂变物质的体积要 ______ (选填大于或者小于)它的临界体积.

 

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关于原子核的结合能,下列说法正确的是

A. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

B. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能

C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能

D. 比结合能越大,原子核越不稳定

 

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