2006年，我國自行設(shè)計(jì)并研制的“人造太陽”——托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行獲得重大進(jìn)展，這標(biāo)志著我國已經(jīng)邁入可控?zé)岷朔磻?yīng)領(lǐng)域先進(jìn)國家行列．該反應(yīng)所進(jìn)行的聚變過程是H＋H→He＋n，反應(yīng)原料氘(H)富存于海水中，而氚(H)是放射性元素，自然界中不存在，但可以通過中子轟擊鋰核(Li)的人工核轉(zhuǎn)變得到．則：

(1)請把下列用中子轟擊鋰核(Li)產(chǎn)生一個(gè)氚核(H)和一個(gè)新核的人工核轉(zhuǎn)變方程填寫完整；

Li＋________→________＋H.

(2)在(1)中，每生產(chǎn)1 g的氚同時(shí)有多少個(gè)Li核實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變？(阿伏加德羅常數(shù)N_A取6.0×10²³mol^－1)

(3)一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生核聚變時(shí)，平均每個(gè)核子釋放的能量為5.6×10^－13 J，求該核聚變過程中的質(zhì)量虧損．

【解析】：(1)Li＋n→He＋H

(2)因?yàn)? g氚為 mol，根據(jù)核反應(yīng)方程，實(shí)現(xiàn)核轉(zhuǎn)變的Li也為 mol，所以有2.0×10²³個(gè)Li實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變．

(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc².

核聚變反應(yīng)中有5個(gè)核子參加了反應(yīng)，所以質(zhì)量虧損為Δm＝3.1×10^－29 kg.

2006年，我國自行設(shè)計(jì)并研制的“人造太陽”——托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行獲得重大進(jìn)展，這標(biāo)志著我國已經(jīng)邁入可控?zé)岷朔磻?yīng)領(lǐng)域先進(jìn)國家行列．該反應(yīng)所進(jìn)行的聚變過程是H＋H→He＋n，反應(yīng)原料氘(H)富存于海水中，而氚(H)是放射性元素，自然界中不存在，但可以通過中子轟擊鋰核(Li)的人工核轉(zhuǎn)變得到．則：

(1)請把下列用中子轟擊鋰核(Li)產(chǎn)生一個(gè)氚核(H)和一個(gè)新核的人工核轉(zhuǎn)變方程填寫完整；

Li＋________→________＋H.

(2)在(1)中，每生產(chǎn)1 g的氚同時(shí)有多少個(gè)Li核實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變？(阿伏加德羅常數(shù)N_A取6.0×10²³mol^－1)

(3)一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生核聚變時(shí)，平均每個(gè)核子釋放的能量為5.6×10^－13 J，求該核聚變過程中的質(zhì)量虧損．

【解析】：(1)Li＋n→He＋H

(2)因?yàn)?g氚為 mol，根據(jù)核反應(yīng)方程，實(shí)現(xiàn)核轉(zhuǎn)變的Li也為 mol，所以有2.0×10²³個(gè)Li實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變．

(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc².

核聚變反應(yīng)中有5個(gè)核子參加了反應(yīng)，所以質(zhì)量虧損為Δm＝3.1×10^－29 kg.

(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級躍遷．如圖所示為氫原子的能級圖．現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為多少eV？用這種光照射逸出功為4.54 eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能是多少eV?

(2)靜止的Li核俘獲一個(gè)速度v₁＝7.7×10⁴ m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個(gè)新核．已知生成物中He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同．

①寫出上述反應(yīng)方程．

②求另一生成物的速度．

【解析】：(1)由C＝3可知n＝3，故照射光的光子能量為E₃－E₁＝12.09 eV

由E_K＝hν－W知E_K＝(12.09－4.54)eV＝7.55 eV.

(2)①核反應(yīng)方程式為Li＋n→H＋He.

②設(shè)中子、氦核、新核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃，

它們的速度分別為v₁、v₂、v₃，

根據(jù)動(dòng)量守恒有：m₁v₁＝m₂v₂＋m₃v₃

v₃＝＝－1×10³ m/s

負(fù)號說明新核運(yùn)動(dòng)方向與氦核相反．

1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al，發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．

(1)寫出這個(gè)過程的核反應(yīng)方程式．

(2)若該種粒子以初速度v₀與一個(gè)靜止的¹²C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v₁，運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，求碰撞后¹²C核的速度．

【解析】：(1)核反應(yīng)方程式為：He＋Al―→P＋n

(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m，則¹²C核的質(zhì)量為12m.由動(dòng)量守恒定律可得：mv₀＝m(－v₁)＋12mv₂

解得：v₂＝

則碰撞后該種粒子運(yùn)動(dòng)方向與原粒子運(yùn)動(dòng)方向相同．

(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級躍遷．如圖所示為氫原子的能級圖．現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為多少eV？用這種光照射逸出功為4.54 eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能是多少eV?

(2)靜止的Li核俘獲一個(gè)速度v₁＝7.7×10⁴ m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個(gè)新核．已知生成物中He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同．

①寫出上述反應(yīng)方程．

②求另一生成物的速度．

【解析】：(1)由C＝3可知n＝3，故照射光的光子能量為E₃－E₁＝12.09 eV

由E_K＝hν－W知E_K＝(12.09－4.54) eV＝7.55 eV.

(2)①核反應(yīng)方程式為Li＋n→H＋He.

②設(shè)中子、氦核、新核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃，

它們的速度分別為v₁、v₂、v₃，

根據(jù)動(dòng)量守恒有：m₁v₁＝m₂v₂＋m₃v₃

v₃＝＝－1×10³ m/s

負(fù)號說明新核運(yùn)動(dòng)方向與氦核相反．