Question

用質子轟擊鋰核（Li）生成兩個a粒子．已知質子質量M_p=1.0078u，α粒子的質量m_α=4.0026u，鋰核質量為Mu=7.0160u，質子的初動能是E₁=0.6MeV．求：
（1）寫出核反應方程式；
（2）核反應前后發生的質量虧損；
（3）核反應過程中釋放的能量△E；
（4）核反應釋放的能量全部用來增加兩個a粒子的動能，則核反應后兩個a粒子具有總能量是多少？

Answer 1

（1）根據質量數與電荷數守恒，由題意可知反應方程式是：₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；
（2）核反應前后發生的靜止質量虧損△m=m_Li+m_p-2m_α=7.0160u+1.0078u-2×4.0026u=0.0186u；
（3）由質能方程得，核反應釋放的能量△E=△mc²=0.0186u×931.6MeV≈17.3MeV；
（4）根據能量的守恒可得，兩個α粒子具有總動能為E₁+△E=0.6MeV+17.3MeV=17.93MeV；
答：（1）核反應方程式₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；
（2）核反應前后發生的質量虧損為0.0186u；
（3）核反應過程中釋放的能量△E為17.3MeV；
（4）核反應后兩個a粒子具有總能量是17.93MeV．