2011年3月11日,日本发生9.0级地震并引发海啸及核泄漏,福岛第一核电站6座反应堆不同程度被损坏,其中核泄漏中的放射性元素钚-239,半衰期2.41万年,钚在高温下生成,在大
◎ 题目
2011年3月11日,日本发生9.0级地震并引发海啸及核泄漏,福岛第一核电站6座反应堆不同程度被损坏,其中核泄漏中的放射性元素钚-239,半衰期2.41万年,钚在高温下生成,在大气中钚呈颗粒物形态,传播一段时间后就会掉落到地上,因此危害范围主要在核泄漏周边的土壤和水源中,对人体具有强毒性危害,一旦侵入人体,就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中,破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险。Pu静止时衰变为铀核激发态U*和α粒子,而铀核激发态U*立即衰变为铀核U,并放出能量为0.097 MeV的γ光子。已知:Pu、U和α粒子的质量分别为mPu=239.052 1 u、mU=235.043 9 u和mα=4.002 6 u,一个原子质量单位1 u相当于931.5 MeV的能量。 (1)写出衰变方程。 (2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求α粒子的动能。 |
◎ 答案
解:(1)衰变方程为和 或合起来有 (2)上述衰变过程的质量亏损为△m=mPu-mU-mα 放出的能量为△E=c2·△m 由能量守恒知这能量等于铀核U的动能EU、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和,即有△E=EU+Eα+Eγ,所以EU+Eα=(mPu-mU-mα)c2-Eγ 设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα,则由动量守恒有mUvU=mαvα 又因p=所以 联立可得Eα=[(mPu-mU-mα)c2-Eγ] 代入题给数据得Eα=5.129 MeV |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“2011年3月11日,日本发生9.0级地震并引发海啸及核泄漏,福岛第一核电站6座反应堆不同程度被损坏,其中核泄漏中的放射性元素钚-239,半衰期2.41万年,钚在高温下生成,在大…”主要考查了你对 【动量守恒定律的应用】,【核反应】,【核能,爱因斯坦质能方程】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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