=1.67×10-27 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量)
(1)写出铀核的衰变反应方程;
(2)算出该衰变反应中释放出的核能;
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能,则α粒子的动能为多少?
[解析] (1)U→Th+He.
(2)质量亏损
Δm=mU-mα-mTh=0.005 9 u
ΔE=Δmc2=0.005 9×931.5 MeV≈5.50 MeV.
(3)系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等,即
pTh+(-pα)=0
pTh=pα
EkTh=
Ekα=
EkTh+Ekα=ΔE
所以钍核获得的动能
EkTh=·ΔE=×5.50 MeV≈0.09 MeV
解得:Ekα=5.50 MeV-0.09 MeV=5.41 MeV.
[答案] (1)U→Th+He (2)5.50 MeV
(3)5.41 MeV
3.(2017·河南六市一联)2017年4月15日朝鲜进行了第六次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体,判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若该实验的核原料是U,则
(1)完成核反应方程式U+n―→Sr+Xe+________.
(2)本次核试验释放的能量大约相当于7 000吨TNT的能量,已知铀核的质量为m1、中子的质量为m2、锶(Sr)核的质量为m3、氙(Xe)核的质量为m4,光速为c.则一个U原子裂变释放的能量ΔE=________.
解析:(1)根据质量数、电荷数守恒可得该核反应方程为U+n―→Sr+Xe+10n.
(2)该核反应过程质量亏损Δm=m1-m3-m4-9m2,由爱因斯坦质能方程有ΔE=Δmc