Question

為確定愛因斯坦的質能方程△E=△mc²的正確性，設計了如下實驗：用動能為E₁=0.6MeV的質子轟擊靜止的鋰核

7 3

Li，生成兩個α粒子，測得兩個α粒子的動能之和為E₂=19.9MeV．寫出該反應方程，并通過計算說明△E=△mc²正確．（已知質子、α粒子、鋰核的質量分別取m_p=1.0073u、m_α=4.0015u、m_Li=7.0160u）

Answer 1

分析：（1）書寫核反應方程注意質量數和電荷數守恒；
（2）依據E=mc²，可以求得釋放的核能，依據計算結果進行驗證即可．

解答：解：核反應方程為

7 3

Li+

1 1

H→2

4 2

He
核反應的質量虧損△m=m_Li+m_p-2m_α=0.0203u，由質能方程可得，質量虧損相當的能量△E=△mc²=18.9MeV而系統增加的能量△E'=E₂-E₁=19.3MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以△E=△mc²正確．
答：核反應方程為

7 3

Li+

1 1

H→2

4 2

He；證明略．

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．