Question

13．已知一個鈹核${\;}_4^9$Be和一個α粒子結(jié)合成一個碳核${\;}_6^{12}$C，并放出5.6MeV能量．
（1）寫出核反應(yīng)方程；
（2）若鈹核和α粒子共有130g，剛好完全反應(yīng)，那么共放出多少J的能量？（阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1）
（3）質(zhì)量虧損共多少Kg？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，即可求解；
（2）根據(jù)題意可知共發(fā)生20次完全反應(yīng)，求出共有多少個鈹核和α粒子發(fā)生反應(yīng)，而一個鈹核${\;}_4^9$Be和一個α粒子結(jié)合成一個碳核${\;}_6^{12}$C，并放出5.6MeV的能量，1eV等于1.6×10^-19J，從而求出釋放的能量；
（3）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出損失的質(zhì)量．

解答 解：（1）由質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有${\;}_4^9$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_6^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n+5.66MeV，
（2）發(fā)生一次完全反應(yīng)時共要13g，鈹${\;}_4^9$Be和α粒子共130g發(fā)生了完全反應(yīng)，則共發(fā)生10次完全反應(yīng)，
此過程需要10mol${\;}_4^9$Be和10molα粒子，
而一個鈹核${\;}_4^9$Be和一個α粒子結(jié)合成一個碳核${\;}_6^{12}$C，并放出5.6MeV的能量，1eV等于1.6×10^-19J，
則10mol${\;}_4^9$Be和10molα粒子反應(yīng)產(chǎn)生的能量為E=10×6.02×10²³×5.6×10⁶×1.6×10^-19=5.4×10¹²J，
（3）反應(yīng)過程中損失的總質(zhì)量△m=$\frac{E}{{C}^{2}}$=$\frac{5.4×1{0}^{12}}{（3×1{0}^{8}）^{2}}$=6.0×10^-5kg．
答：（1）寫出核反應(yīng)方程${\;}_4^9$Be+${\;}_2^4$He→${\;}_6^{12}$C+${\;}_0^1$n+5.6MeV；
（2）若鈹核和α粒子共有130g，剛好完全反應(yīng)，那么共放出5.4×10¹²J的能量；
（3）質(zhì)量虧損共6.0×10^-5kg．

點評 考查核反應(yīng)方程書寫規(guī)律，理解質(zhì)量虧損的概念，掌握質(zhì)能方程，注意單位的換算．