B.X是中子,该反应释放能量

C.X是质子,该反应吸收能量

D.X是中子,该反应吸收能量

解析由核反应规律可知X是中子,因为Δm=(2.013 6+3.018 0-4.002 6-1.008 7) u=0.020 3 u,由ΔE=Δmc2,知反应为放能反应,B选项正确。

答案B

6.用质子轰击锂核"(" _3^7Li)生成两个α粒子,以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验,已知质子的初动能是0.6 MeV,质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u。已知1 u相当于931.5 MeV的能量,则下列叙述正确的是(　　)

A.此反应过程质量减少0.010 3 u

B.若生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV,与质能方程相符

C.若核反应中释放的能量是18.9 MeV,与质能方程不相符

D.若生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV,与质能方程相符

答案D

7.为确定爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2的正确性,设计了如下实验:用动能为E1=0.60 MeV的质子轰击静止的锂核 _3^7Li,生成两个α粒子,测得两个α粒子的动能之和为E2=17.9 MeV,已知质子、α粒子、锂核的质量分别取mp=1.007 3 u、mα=4.002 6 u、mLi=7.016 0 u。

(1)写出核反应方程。

(2)通过计算说明ΔE=Δmc2正确。(1 u=1.660 6×10-27 kg)

解析(1)核反应方程为 _3^7Li+_1^1H→2_2^4He

　　(2)核反应的质量亏损:Δm=mLi+mp-2mα=7.016 0 u+1.007 3 u-2×4.002 6 u=0.018 1 u

　　由质能方程可得与质量亏损相当的能量:ΔE=Δmc2=0.018 1×1.660 6×10-27×(3×108)2 J=16.9 MeV

　　而系统增加的能量:ΔE'=E2-E1=17.3 MeV

　　这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以ΔE=Δmc2正确。

答案(1")" _3^7Li+_1^1H→2_2^4He　(2)见解析

能力提升

1.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为νe+_17^37Cl"→" _18^37Ar+_("-" 1)^0e,已知 _17^37Cl核的质量为36.956 58 u"," _18^37Ar核的质量为36.956 91 u"," _("-" 1)^0e的质量为0.000 55 u,1 u质量对应的能量为931.5 MeV。根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为(　　)

A.0.82 MeV B.0.31 MeV

C.1.33 MeV D.0.51 MeV

解析最小质量对应着最小能量,根据质量守恒,中微子的最小质量应为36.956 91 u+0.000 55 u-36.956 58 u=0.000 88 u,根据质能方程E=mc2,可得中微子对应的最小能量是E=0.000 88×931.5 MeV≈0.82 MeV,选项A正确。

答案A

2.原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量,真空中光速为c,当质量分别为m1和m2的原子核结合为质量为M的原子核时释放出的能量是(　　)