即发生质量亏损,所以选项A、D正确.如果物体的质量增加了Δm,它的能量一定相应地增加Δmc2,所以选项B正确.某原子核衰变时,一定发生质量亏损,所以选项C错误.
4、一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程为______________,该反应放出的能量为Q,则氘核的平均结合能为__________.
答案 n+H→H
解析 核反应方程n+H→H,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫原子核的结合能,它的结合能与核子数之比称做平均结合能,由题意知氘核的核子数为2,所以平均结合能为.
5、 H的质量是3.016 050 u,质子的质量是1.007 277 u,中子的质量为1.008 665 u.求:(质量亏损1 u相当于释放931.5 MeV的能量)
(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,是吸收还是放出能量?该能量为多少?
(2)氚核的结合能和平均结合能各是多少?
答案 (1)放出 7.97 MeV (2)7.97 MeV 2.66 MeV
解析 (1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是H+2n―→H,
反应前各核子总质量为
mp+2mn=(1.007 277+2×1.008 665) u=3.024 607 u,
反应后新核的质量为mH=3.016 050 u,
质量亏损为Δm=(3.024 607-3.016 050) u=0.008 557 u.
因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应放出能量.
释放的核能为ΔE=0.008 557×931.5 MeV≈7.97 MeV.
(2)氚核的结合能即为ΔE=7.97 MeV,
它的平均结合能为≈2.66 MeV.
6、一个锂核(Li)受到一个质子的轰击,变成两个α粒子.已知质子的质量是
1.672 6×10-27 kg,锂核的质量是11.650 5×10-27 kg,氦核的质量是6.646 6×10-27 kg.
(1)写出上述核反应的方程;
(2)计算上述核反应释放出的能量.
答案 (1)Li+H→2He (2)2.691×10-12 J
解析 (1)Li+H→2He
(2)核反应的质量亏损Δm=mLi+mp-2mα
=(11.650 5×10-27+1.672 6×10-27-2×6.646 6×10-27) kg=2.99×10-29 kg
释放的能量
ΔE=Δmc2=2.99×10-29×(3×108)2 J=2.691×10-12 J