Question

在自然界，“氮．4”的原子核有兩個質(zhì)子和兩個中子，稱為玻色子；而“氦-3”只有一個中子，稱為費米子-“氦-3”是一種目前已被世界公認的高效、滴潔、安全、廉價的核聚變發(fā)電燃料．
（1）質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為“鏡像核”，例如 2 3He和 1 3H的“鏡像核”，同樣 1 3H也是 2 3He的“鏡像核”，則下列說法正確的是______
A． 7 15N和 8 16O互為“鏡像核”
B． 7 13N和 6 13C互為“鏡像核”
C．β衰變的本質(zhì)是一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�質(zhì)子，同時放出一個電子
D．核反應(yīng) 1 2H+ 1 3H→ 2 4He+ 0 1n的生成物中有α粒子，該反應(yīng)是α衰變
（2）圍繞一不穩(wěn)定原子核軌道的電子可被原子核俘獲，使原子序數(shù)發(fā)生變化（例如從離原子核最近的K層電子中俘獲電子，叫“K俘獲”），發(fā)生這一過程后，新原子核______
A．帶負電    B．與原來的原子不是同位素
C．比原來的原子核多一個質(zhì)子  D．比原來的原子核多一個中子
（3）宇宙射線每時每刻都在地球上引起核反應(yīng)．自然界的¹⁴C大部分是宇宙射線中的中子轟擊“氮-14”產(chǎn)生的，核反應(yīng)方程式為 7 14N+ 0 1n→ 6 14C+ 1 1h．若中子的速度為v₁=8×l0⁶m/s，反應(yīng)前“氮-14”的速度認為等于零．反應(yīng)后生成的¹⁴C粒子的速度為v₂=2.0×l0⁵m/s，其方向與反應(yīng)前中子的運動方向相同．
①求反應(yīng)中生成的另一粒子的速度：
②假設(shè)此反應(yīng)中放出的能量為0.9MeV，求質(zhì)量虧損．

Answer 1

（1）A、

157

N和

168

O不是互為“鏡像核”，故A錯誤；
B、

137

N和

136

C互為“鏡像核”，故B正確；
C、β衰變的本質(zhì)是一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�質(zhì)子，同時放出一個電子，故C正確；
D、核反應(yīng)

21

H+

31

H→

42

He+

10

n是核聚變，生成物中雖然有α粒子，但該反應(yīng)不是α衰變，故D錯誤；
（2）A、原子核帶正電，故A錯誤；
B、原子核俘獲一個電子后，一個質(zhì)子變成中子，質(zhì)子數(shù)減少一，中子數(shù)多一個，
新原子核的質(zhì)子數(shù)發(fā)生變化，新原子與原來的原子不變同位素，故B正確，C錯誤，D正確；
故選BD；
（3）①轟擊前后系統(tǒng)動量守恒，選中子速度方向為正方向，
由動量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，
解得，氫核速度v₂′=5.2×10⁶m/s，方向與中子原速度方向相同；
②由質(zhì)能方程△E=△mc²，得△m=

△E

c2

=

0.9MeV

931.5MeV

≈9.66×10^-4u；
故答案為：（1）BC；（2）BD；（3）①粒子的速度是5.2×10⁶m/s；②質(zhì)量虧損是9.66×10^-4u．