Question

12．在快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是${\;}_{94}^{239}$P_u，裂變時釋放出快中子，周圍的${\;}_{92}^{238}$U吸收快中子后變成${\;}_{92}^{239}$U，${\;}_{92}^{239}$U很不穩(wěn)定，經(jīng)過兩次β衰變后變成${\;}_{94}^{239}$P_u．已知1個${\;}_{92}^{239}$U核的質(zhì)量為m₁，1個${\;}_{94}^{239}$P_u核的質(zhì)量為m₂，1個電子的質(zhì)量為m_e，真空中光速為c．
（i）${\;}_{92}^{239}$U的衰變方程是_{${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e}；
（ii）${\;}_{92}^{239}$U衰變釋放的能量為（m₁-m₂-2m_e）c²．

Answer 1

分析 根據(jù)衰變過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確寫出衰變方程，衰變過程中動量守恒，由此根據(jù)β粒子的動能為E₀可以求出粒子的全部動能，然后根據(jù)質(zhì)能方程可正確解答．

解答 解：（i）發(fā)生β衰變質(zhì)量數(shù)不發(fā)生改變，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知，其衰變方程為：
${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e；
（ii）一次衰變過程中的質(zhì)量虧損為：△m=（m₁-m₂-2m_e）
根據(jù)質(zhì)能方程有：△E=△mc²=（m₁-m₂-2m_e）c²；
故答案為：（i）${\;}_{92}^{239}$U→${\;}_{94}^{239}$Pu+2${\;}_{-1}^{0}$e；（ii）（m₁-m₂-2m_e）c²．

點評 本題考查了核反應(yīng)方程以及核反應(yīng)過程中功能關(guān)系的應(yīng)用，尤其是實動量守恒和能量守恒在近代物理中的應(yīng)用是重點知識，要加強理解與應(yīng)用．