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ee+→2γ 已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,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,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确. (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,由E=△mc2,故一个光子的能量为,带入数据得=8.2×10-14J. 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. (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<mc,所以pn<pc,故λn<λc. |