Question

用质子轰击锂核（Li）生成两个a粒子．已知质子质量M_p=1.0078u，α粒子的质量m_α=4.0026u，锂核质量为Mu=7.0160u，质子的初动能是E₁=0.6MeV．求：
（1）写出核反应方程式；
（2）核反应前后发生的质量亏损；
（3）核反应过程中释放的能量△E；
（4）核反应释放的能量全部用来增加两个a粒子的动能，则核反应后两个a粒子具有总能量是多少？

Answer 1

（1）根据质量数与电荷数守恒，由题意可知反应方程式是：₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；
（2）核反应前后发生的静止质量亏损△m=m_Li+m_p-2m_α=7.0160u+1.0078u-2×4.0026u=0.0186u；
（3）由质能方程得，核反应释放的能量△E=△mc²=0.0186u×931.6MeV≈17.3MeV；
（4）根据能量的守恒可得，两个α粒子具有总动能为E₁+△E=0.6MeV+17.3MeV=17.93MeV；
答：（1）核反应方程式₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；
（2）核反应前后发生的质量亏损为0.0186u；
（3）核反应过程中释放的能量△E为17.3MeV；
（4）核反应后两个a粒子具有总能量是17.93MeV．