高中物理原子核的人工转变综合题

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.

静止在匀强磁场中的Li核俘获一个运动方向垂直于磁场，速度大小为v₀=7.7×10⁴m/s的中子，发生核反应Li+n→H+He。若已知He核的速度大小为v_t=2.0×10⁴m/s，方向与反应前中子的速度方向相同，求：
（1）H核的速度；
（2）H核与He核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比；
（3）当H核旋转3周时，He核旋转几周？

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。

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

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

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）。

如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向内。在O处原来静止着一个具有放射性的原子核（氮），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核．已知正电子从O点射出时沿小x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e。不计重力影响和粒子间的相互作用。
(1)试写出的衰变方程；
(2)求正电子离开磁场区域时的位置．

1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核．若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为v_H=3.5×10⁷m/s，被打出的氮核的最大速度v_N="4." 7×10⁶ m/s,假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为。
(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；
(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量之比（已知氮核质量为氢核质量的14倍）。