(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
处理新粒子问题的方法
核反应过程中新生成的粒子和实物粒子一样,也能产生物质波,它们之间发生相互作用时,同样遵循动量守恒定律等力学规律,所以应熟练地掌握物理知识和物理规律,并灵活应用.