钚的放射性同位素23994Pu静止时衰变为铀核激发态23592U*和α粒子,而铀核激发态23592U*立即衰变为铀核23592U,并放出能量为0.097 MeV

钚的放射性同位素23994Pu静止时衰变为铀核激发态23592U*和α粒子,而铀核激发态23592U*立即衰变为铀核23592U,并放出能量为0.097 MeV

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钚的放射性同位素23994Pu静止时衰变为铀核激发态23592U*和α粒子,而铀核激发态23592U*立即衰变为铀核23592U,并放出能量为0.097 MeV的γ光子。已知:23994Pu、23592U和α粒子的质量分别为mPu=239.0521 u、mU=235.0439 u和mα=4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c2
(1)写出衰变方程;
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求α粒子的动能。
答案
解:(1)衰变方程为:

(2)上述衰变过程的质量亏损为△m=mPu-mU-mα
放出的能量为△E=c2·△m ⑤
此能量是铀核23592U的动能Eu、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和△E=Eu+Eα+Eγ
由④⑤⑥式得Eu+Eα=(mPu-mu-mα)c2-Eγ
设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα,则由动量守恒有mUvU=mαvα
由动能的定义知
由⑧⑨式得
由⑦⑩式得
代入题给数据得Eα=5.034 MeV
举一反三
不定项选择火警的报警系统通常利用镅(24195Am)衰变成镎(23793Np)时放出一种很容易被空气阻隔的新粒子,这种粒子是(   )A.42He
B.11H
C.10n
D.01e
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不定项选择以下说法中正确的是(   )A.原子核发生β衰变时质量数不变,原子序数减少1
B.原子核发生α衰变时质量数和原子序数都减少2
C.放射性元素的半衰期与元素存在的形式和温度、压力等因素有关
D.两个中子01n(一个中子的质量为1.008 6 u)和一个质子11H (质量为1.007 2 u)结合为一个氚核31H
   (质量为3.018 u), 质量亏损为0.006 4 u
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不定项选择原子核A经过一次β衰变和一次α衰变:,则(   )A.核A的中子数减核C的中子数等于2
B.核A的质量数减核C的质量数等于5
C.核C的质子数比核A的质子数少l
D.核A的中性原子中的电子数比核B的中性原子中的电子数多l
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原子核92238U经放射性衰变①变为原子核90234Th,继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa,再经放射性衰变③变为原子核92234U。放射性衰变①、②和③依次为[     ]
A.α衰变、β衰变和β衰变
B.β衰变、α衰变和β衰变
C.β衰变、β衰变和α衰变
D.α衰变、β衰变和α衰变
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俄罗斯联合核研究所的科学家在实验室里通过实验证明了门捷列夫元素周期表114号“超重”元素的存在,该元素的“寿命”仅为半秒,其质量数为289,它的原子核经过多少次α衰变和多少次β衰变后可变为铋209(83209Bi)?
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