Question

20．已知質(zhì)子的質(zhì)量為m₁，中子的質(zhì)量為m₂，碳核（${\;}_6^{12}C$）的質(zhì)量為m₃，則碳核（${\;}_6^{12}C$）的比結(jié)合能為$\frac{1}{12}$（6m₁+6m₂-m₃）c²，碳-14是碳的一種具有放射性的同位素，研究發(fā)現(xiàn)外來的宇宙射線與大氣作用產(chǎn)生宇宙射線中子，宇宙射線中子和大氣中氮核（${\;}_7^{14}N$）起核反應(yīng)產(chǎn)生碳-14，請寫出核反應(yīng)方程${\;}_{0}^{1}n+{\;}_{7}^{14}N→{\;}_{6}^{14}C+{\;}_{1}^{1}H$．

Answer 1

分析 先求出質(zhì)量虧損△m．核反應(yīng)中質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前后質(zhì)量之差，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求結(jié)合能，結(jié)合能與核子數(shù)之比等于比結(jié)合能，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．

解答 解：此核反應(yīng)方程為：6${\;}_{1}^{1}$H+6${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{6}^{12}C$
故碳核（C${\;}_{6}^{12}C$）的結(jié)合能為△E=△mc²=（6m₁+6m₂-m₃）c²，
因核子數(shù)為12，則比結(jié)合能為$\frac{△E}{12}$=$\frac{1}{12}$（6m₁+6m₂-m₃）c²，
根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，得核反應(yīng)方程為${\;}_{0}^{1}n+{\;}_{7}^{14}N→{\;}_{6}^{14}C+{\;}_{1}^{1}H$
故答案為：$\frac{1}{12}$（6m₁+6m₂-m₃）c²；${\;}_0^1n+{\;}_7^{14}N→{\;}_6^{14}C+{\;}_1^1H$．

點評 本題關(guān)鍵是掌握愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²以及比結(jié)合能的計算公式，知道核反應(yīng)過程中，電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒．