高中物理原子核的人工转变综合题

天然放射性铀（U）发生衰变后产生钍（Th）和另一种原子核。
（1）请写出衰变方程；
（2）若衰变前铀（U）核的速度为v，衰变产生的钍（Th）核速度为，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度

一个原来静止的锂核（₃⁶Ii）俘获一个速度为7.7×10⁴m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×10³m/s，方向与中子的运动方向相反。
（1）试写出核反应方程；
（2）求出氦核的速度；
（3）若让一个氘核和一个氚核发生聚变时，可产生一个氦核同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量。（已知氘核质量为m_D=2.014102u，氚核质量为m_T=3.016050u，氦核的质量m_He=4.002603u，中子质量m_n="1.008665u," 1u=1.6606×10^－27kg）

某些建筑材料可产生放射性气体一氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康.原来静止的氡核（₈₆²²²Rn）发生一次α衰变生成新核钋（Po）。已知放出的α粒子速度为v.
（1）写出衰变方程；
（2）求衰变生成的钋核的速度.

在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

某实验室工作人员，用初速度v₀ = 2.7×10⁷m/s的α粒子，轰击静止的氮原子核N，产生了质子H。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1：20，已知质子的质量为m。
（1）写出核反应方程。
（2）求出质子的速度

静止的锂核（Li）俘获一个速度为7.7×10⁶m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向与反应前的中子速度方向相同.
（1）写出此核反应的方程式；
（2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；
（3）此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据

太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的微子，若太阳辐射能量的总功率为P，质子H、氦核He、正电子e的质量分别为m_p、m_a、m_e，真空中的光速为c，求：
（1）写出核的应方程式。
（2）核反应所释放的能量△E。
（3）在t时间内参与上述热核反应的质子数目。

某实验室工作人员，用初速度v₀=0.09C（C为真空中的光速）的粒子，轰击静止的氮原子核，产生了质子.若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1：20，已知质子质量为m。
①写出核反应方程
②求出质子的速度v
③若用上述两个质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是多少？（保留两位有效数字）

在真空中，原来静止的原子核在进行衰变时，放出粒子的动能为E₀。假设衰变后产生的新核用字母Y表示，衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，真空中的光速为c，原子核的质量之比等于质量数之比，原子核的重力不计。
（1）写出衰变的核反应方程；
（2）求衰变过程中总的质量亏损。

钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。
（1）写出钍核衰变方程；
（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；
（3）求粒子在磁场中运动所用时间。
 

一个运动的处于基态的氢原子与另一个静止的处于基态的氢原子发生完全非弹性碰撞时，可使这两个氢原子发生相同的能级跃迁，则运动的氢原子碰撞前的最小动能是多少？已知氢原子的电离能E=13.6eV.

如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场。在虚线PH上的一点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（Ra）。某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的α粒子而衰变为氡（Rn）核，设α粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计。
经过一段时间α粒子刚好到达虚线PH
上的A点，测得OA=L。求此时刻氡核的
速率                            

氢原子基态能量E₁=－13.6eV，电子绕核做圆周运动的半径r₁=0.53×10^－10m. 求氢原子处于n=4激发态时：（1）原子系统具有的能量？（2）电子在n=4轨道上运动的动能？（已知能量关系，半径关系×10⁹Nm²/c²）

一静止的质量为M的氡核（）发生衰变，放出一个速度为v₀、质量为m的粒子和一个反冲核钋（Po），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能。
（1）写出衰变过程；
（2）求出衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比时可忽略不计）。

1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍()时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度v_H和被打出的氮核的最大速度v_N之比近似等于15∶2.若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以为静止，碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量M_H与氮核的质量M_N之比等于1∶14.
(1)写出α射线轰击铍核的核反应方程；
(2)试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是γ射线，而是由中子组成的.