Question

5．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中${\;}_{1}^{1}$H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
（1）中微子与水中的${\;}_{1}^{1}$H发生核反应，产生中子（${\;}_{0}^{1}$n）和正电子（${\;}_{+1}^{0}$e），即中微子+${\;}_{1}^{1}$H-→${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{+1}^{0}$e
可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是（填写选项前的字母）A
A．0和0     B．0和1     C．1和0     D．1和1
（2）近期媒体报道，叛逃到英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡．英国警方调查认为，毒杀利特维年科的是超级毒药--放射性元素钋（Po）．Po的半衰期为138d，经衰变生成稳定的铅（Pb），那么经过276d，100g Po已衰变的质量为75g．
（3）一个氘核（${\;}_{1}^{2}$H）和一个氚核（${\;}_{1}^{3}$H）结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为△m，已知阿伏加德罗常数为N_A，真空中的光速为c，若1mol氘和1mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为（填写选项前的字母）B．
A．N_A△mc²     B．2N_A△mc²     C.$\frac{1}{2}$N_A△mc²     D．5N_A△mc²．

Answer 1

分析 （1）根据电荷数守恒、质量数守恒判断中微子的质量数和电荷数．
（2）经过一个半衰期，有半数发生衰变，求出半衰期的次数，从而得出已衰变的质量．
（3）根据爱因斯坦质能方程求出核反应中释放的能量．

解答 解：（1）由质量数守恒和电荷数守恒，可判断中微子的质量数和电荷数均为零，故A正确，BCD错误．
（2）经过276天，为2个半衰期，衰变后剩余的质量m=m₀（$\frac{1}{2}$）²=100g×$\frac{1}{4}$=25g，则已衰变的质量为：m_衰=100g-25g=75g；
（3）1mol氘中含有N_A个氘核，1mol氚中含有N_A个氚核，则1mol氘和1mol氚完全发生上述核反应的质量亏损为：2N_A△m，
根据爱因斯坦质能方程：△E=2N_A△mc²；故B正确，ACD错误；
故答案为：（1）A；（2）75；（3）B．2

点评 解决本题的关键知道核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，掌握爱因斯坦质能方程；
同时知道半衰期的定义，掌握衰变后剩余质量与初始质量的关系，即m=（$\frac{1}{2}$）ⁿm₀，n为半衰期的次数．