Question

（選修3-5模塊）
在實驗室里，用具有一定動能的質子，轟擊靜止的鋰核

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Li，生成兩個α粒子，測得這兩個α粒子的動能之和為E=19.9MeV．
（1）寫出核反應方程．
（2）計算核反應中釋放的能量△E．（質子質量m_p=1.0073u，α粒子質量m_α=4.0015u，鋰核

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Li的質量m_Li=7.0160u，1u相當于931MeV）
（3）試計算轟擊前質子的動能E_p．

Answer 1

分析：根據質量數和電荷數守恒可正確書寫出該核反應方程，算出虧損質量，依據E=mc²，可以求得釋放的核能．
轟擊前后能量守恒．反應后生成α粒子的總動能等于核反應過程中釋放出的核能與碰撞前質子的動能之和．

解答：解：（1）根據題意可知該反應的核反應方程式：
₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；   
（2）根據質能方程得：△E=（mLi+mp-2mα） c² 
代入數據得：△E=17.3MeV  
（3）轟擊前后能量守恒．反應后生成α粒子的總動能等于核反應過程中釋放出的核能與碰撞前質子的動能之和．
所以轟擊前質子的動能等于19.9MeV-17.3MeV=2.6MeV．
答：（1）核反應方程是₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；  
（2）核反應中釋放的能量△E=17.3MeV  
（3）轟擊前質子的動能是2.6MeV．

點評：本題比較簡單考查了核反應方程、核能計算、動量守恒等基礎知識，越是簡單基礎問題，越要加強理解和應用，為解決復雜問題打下基礎．