Question

為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程△E=△mc²的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E₁=0.6MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核

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Li，生成兩個(gè)α粒子，測(cè)得兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和為E₂=19.9MeV．寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明△E=△mc²正確．（已知質(zhì)子、α粒子、鋰核的質(zhì)量分別取m_p=1.0073u、m_α=4.0015u、m_Li=7.0160u）

Answer 1

分析：（1）書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程注意質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；
（2）依據(jù)E=mc²，可以求得釋放的核能，依據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證即可．

解答：解：核反應(yīng)方程為

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Li+

1 1

H→2

4 2

He
核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m=m_Li+m_p-2m_α=0.0203u，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰俊鱁=△mc²=18.9MeV而系統(tǒng)增加的能量△E'=E₂-E₁=19.3MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以△E=△mc²正確．
答：核反應(yīng)方程為

7 3

Li+

1 1

H→2

4 2

He；證明略．

點(diǎn)評(píng)：本題比較簡(jiǎn)單考查了核反應(yīng)方程、核能計(jì)算、動(dòng)量守恒等基礎(chǔ)知識(shí)，越是簡(jiǎn)單基礎(chǔ)問(wèn)題，越要加強(qiáng)理解和應(yīng)用，為解決復(fù)雜問(wèn)題打下基礎(chǔ)．