Question

為確定愛因斯坦質(zhì)能聯(lián)系方程ΔE=Δmc²的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E₁=0.9  MeV的質(zhì)子去轟擊靜止的鋰核Ｌi，生成兩個(gè)α粒子，測(cè)得這兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和為E=19.9 MeV.

(1)寫出該核反應(yīng)方程；

(2)計(jì)算核反應(yīng)過程中釋放出的能量ΔE；

(3)通過計(jì)算說明ΔE=Δmc²的正確性.(計(jì)算中質(zhì)子、α粒子和鋰核Ｌi的質(zhì)量分別取：m_p=1.007 3  u，m_α=4.001 5  u，m_Ｌi=7.016 0  u)

Answer 1

（1）H+Li→2He

(2)18.9 MeV  (3)略

解析:

(1)H+Ｌi→2He.

(2)Δm=(1.007 3+7.016 0-2×4.001 5)u=0.020 3u

ΔE=0.020 3×931.5 MeV=18.9 MeV.

(3)反應(yīng)前后系統(tǒng)總動(dòng)能的增加為

E-E₁=19.9 MeV-0.9 MeV=19.0 MeV

這與核反應(yīng)釋放的核能在誤差允許范圍內(nèi)近似相等，說明ΔE=Δmc²是正確的.