Question

11．歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子${\;}_{1}^{1}H$轟擊靜止的${\;}_{Z}^{A}X$，生成兩個動能均為8.9M_eV的${\;}_{2}^{4}He$．（1MeV=1.6×10^-13J），如果把質子和${\;}_{Z}^{A}X$看作一個系統(tǒng)，c=3×10⁸m/s，則（　�。�

• A． 此過程系統(tǒng)的動量不守恒
• B． 由題中的已知條件無法確定${\;}_{Z}^{A}X$是什么元素的原子核
• C． 此過程的核反應方程式為${\;}_{1}^{1}H$+${\;}_{3}^{7}Li$→${\;}_{2}^{4}He$+${\;}_{2}^{4}He$
• D． 此過程中的質量虧損約為3.1×10^-29kg

Answer 1

分析 質子${\;}_{1}^{1}H$轟擊靜止的${\;}_{Z}^{A}X$，遵守動量守恒定律．根據電荷數守恒、質量數守恒配平分析${\;}_{Z}^{A}X$是什么元素，再寫出核反應方程式．根據愛因斯坦質能方程求質量虧損．

解答 解：A、此過程系統(tǒng)的外力遠小于內力，系統(tǒng)的動量是守恒的，故A錯誤．
BC、根據電荷數守恒、質量數守恒配平得知：${\;}_{Z}^{A}X$是${\;}_{3}^{7}Li$，此過程的核反應方程式為${\;}_{1}^{1}H$+${\;}_{3}^{7}Li$→${\;}_{2}^{4}He$+${\;}_{2}^{4}He$．故B錯誤，C正確．
D、根據愛因斯坦質能方程可得此過程中的質量虧損為：△m=$\frac{△E}{{c}^{2}}$=$\frac{（2×8.9-0.5）×1{0}^{6}×1.6×1{0}^{-19}}{（3×1{0}^{8}）^{2}}$≈3.1×10^-29kg，故D正確．
故選：CD

點評 本題考查了核反應方程與愛因斯坦質能方程的直接應用，在核反應中，要記住并能夠熟練使用核電荷數守恒與質量數守恒．在求質量虧損之前，一定要先寫出核反應方程式．