1930年，物理学家博特利用α粒子轰击铍（94Be）原子时，产生了一种中性射线，人们称为“铍辐射”，这种射线具有极强的穿透能力。查德威克认为这种射线是一种中性粒子流，并测得了该粒子的质量，从而宣告了中子的存在。
（1）请写出α粒子轰击铍（94Be）的核反应方程
（2）为了测得中性粒子的质量，查德威克让铍辐射中的中性粒子与静止的原子核发生正碰。假如碰撞是弹性碰撞，请证明碰后原子核的速度为：v2′=2m1m1+m2v
其中m1是中性粒子的质量，v为其初速度，m2是原子核的质量。
（3）让中性粒子分别与静止的氢原子核、氮原子核发生碰撞，碰撞后氢原子核的速度是3.3×107m/s,碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s。若氢核质量为mH，氮原子核的质量是氢原子核质量的14倍。请计算中性粒子的质量与氢核质量mH的关系？
（
9
4
B
e
）
（
9
4
B
e
）
v
2
′
=
2
m
1
m
1
+
m
2
v
【答案】（1）α粒子轰击铍的核反应方程为：→；
（2）证明：根据动量守恒定律得：m1v=m1v1′+m2v2′
根据机械能守恒定律得：
联立解得碰后原子核的速度为：
（3）中性粒子的质量与氢核质量mH的关系为：m1=mH
（
9
4
B
e
）
4
2
H
e
+
9
4
B
e
1
0
n
+
12
6
C
（2）证明：根据动量守恒定律得：m1v=m1v1′+m2v2′
根据机械能守恒定律得：
1
2
m
1
v
2
=
1
2
m
1
v
′
2
1
+
1
2
mv
′
2
2
联立解得碰后原子核的速度为：
v
2
′
=
2
m
1
m
1
+
m
2
v
（3）中性粒子的质量与氢核质量mH的关系为：m1=mH
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/7/8 8:0:10组卷：120引用：1难度：0.4
相似题
-
1．氚核（
H）是重要的核燃料，地球上的氚核非常少，用中子轰击锂核（31Li）可以得到氚核（63H）并产生一个新核X，则下列说法正确的是（ ）31发布：2024/12/14 10:30:2组卷：24引用：1难度：0.8 -
2．用α粒子轰击铍
Be时会得到新的原子核94C并同时放出一种射线，该射线是（ ）126发布：2024/12/1 14:30:1组卷：109引用：1难度：0.8 -
3．用α射线轰击铝箔Al人工产生一定量的放射性同位素2713P和某种粒子A，放置一段时间T后，部分3015P衰变产生3015Si和正电子。现用如图所示装置检测3014P在时间T内的衰变率：将核反应产物（电离态的P3-、电离态的Si4+、α粒子、粒子A、正电子等五种粒子）一起注入到加速电场的中心P，忽略各粒子的初速度，部分粒子经电场加速形成的粒子束1从正极板的小孔M射出，被探测板1收集；部分粒子经电场加速后形成粒子束2从负极板上的小孔N射出，沿半径为R的圆弧轨迹通过静电分析器，经由速度选择器筛选后（速度选择器中不同粒子的运动轨迹如图中虚线所示），在磁分析器中沿半圆弧轨迹偏转，最后被磁场边界处的探测板2收集。其中加速电场的电压大小为U，静电分析器中与圆心O1等距离的各点场强大小相等，方向指向圆心，磁分析器中以O2为圆心的足够大半圆形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。经检测，探测板1收集的电荷量为Q1，探测板2收集电荷量为Q2。设原子核中每个核子的质量均为m,整个系统处于真空中，忽略检测过程中发生的衰变，不计重力、粒子间的相互作用力及相对论效应，且已知元电荷量为e。3015
（1）写出α粒子轰击铝箔的核反应方程：
（2）求静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小；
（3）求时间T内发生衰变的P与人工产生的3015P的比值η；3015
（4）若磁分析器中磁场有较小的波动，其变化范围为B-ΔB至B+ΔB，为将进入磁分析器的粒子全部收集，探测板2的最小长度L是多少。发布：2024/12/1 17:30:1组卷：127引用：1难度：0.3
