Question

5．在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測.1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中${\;}_{1}^{1}$H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在．
（1）中微子與水中的${\;}_{1}^{1}$H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（${\;}_{0}^{1}$n）和正電子（${\;}_{+1}^{0}$e），即中微子+${\;}_{1}^{1}$H-→${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{+1}^{0}$e
可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是（填寫選項(xiàng)前的字母）A
A．0和0     B．0和1     C．1和0     D．1和1
（2）近期媒體報(bào)道，叛逃到英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡．英國警方調(diào)查認(rèn)為，毒殺利特維年科的是超級(jí)毒藥--放射性元素釙（Po）．Po的半衰期為138d，經(jīng)衰變生成穩(wěn)定的鉛（Pb），那么經(jīng)過276d，100g Po已衰變的質(zhì)量為75g．
（3）一個(gè)氘核（${\;}_{1}^{2}$H）和一個(gè)氚核（${\;}_{1}^{3}$H）結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子時(shí)，質(zhì)量虧損為△m，已知阿伏加德羅常數(shù)為N_A，真空中的光速為c，若1mol氘和1mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，則在核反應(yīng)中釋放的能量為（填寫選項(xiàng)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）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)．
（2）經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，求出半衰期的次數(shù)，從而得出已衰變的質(zhì)量．
（3）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出核反應(yīng)中釋放的能量．

解答 解：（1）由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
（2）經(jīng)過276天，為2個(gè)半衰期，衰變后剩余的質(zhì)量m=m₀（$\frac{1}{2}$）²=100g×$\frac{1}{4}$=25g，則已衰變的質(zhì)量為：m_衰=100g-25g=75g；
（3）1mol氘中含有N_A個(gè)氘核，1mol氚中含有N_A個(gè)氚核，則1mol氘和1mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為：2N_A△m，
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：△E=2N_A△mc²；故B正確，ACD錯(cuò)誤；
故答案為：（1）A；（2）75；（3）B．2

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，掌握愛因斯坦質(zhì)能方程；
同時(shí)知道半衰期的定義，掌握衰變后剩余質(zhì)量與初始質(zhì)量的關(guān)系，即m=（$\frac{1}{2}$）ⁿm₀，n為半衰期的次數(shù)．