长、最稳定,B对.根据最终质量的不同恒星最终演化为白矮星或中子星或黑洞,C、D错.
【答案】B
4.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H发生核反应,产生中子(n)和正电子(e),即中微子+H―→n+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.0和0 B.0和1
C.1和0 D.1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即e+e―→2γ.已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31 kg,反应中产生的每个光子的能量约为______J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________.
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
【解析】(1)发生核反应前后,粒子的质量数和电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数都是0,A正确.
(2)产生的能量是由于质量亏损.两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,则E=Δmc2,故一个光子的能量为,代入数据得=8.2×10-14 J.正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒定律.
(3)物质波的波长为λ=,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=,因为mn>me,所以pn>pe,故λn<λe.
【答案】见解析