Question

(9分)某些建筑材料可產生放射性氣體——氡，氡可以發生α或β衰變，如果人長期生活在氡濃度過高的環境中，那么，氡經過人的呼吸道沉積在肺部，并放出大量的射線，從而危害人體健康。原來靜止的氡核(R_n)發生一次α衰變生成新核釙(P_o)，并放出一個能量為E₀＝0.09 MeV的光子。已知放出的α粒子動能為E_α＝5.55 MeV；忽略放出光子的動量，但考慮其能量；1 u ＝931.5 MeV/ c² 。
①寫出衰變的核反應方程；
②衰變過程中總的質量虧損為多少？(保留三位有效數字)。

Answer 1

① RnPo＋He＋γ    ②0.006 16 u

試題分析：(2)①衰變方程為：RnPo＋He＋γ ；（2分，無γ 不扣分）
②忽略放出光子的動量，根據動量守恒定律，0＝p_α＋p_Po，（2分）
即新核釙(P_o)的動量與α粒子的動量大小相等，又E_k＝，（1分）
可求出新核釙(P_o)的動能為E_Po＝E_α. （1分）
由題意，質量虧損對應的能量以光子的能量和新核、α粒子動能形式出現衰變時釋放出的總能量為ΔE＝E_α＋E_Po＋E₀＝Δmc²（2分）
故衰變過程中總的質量虧損是Δm＝＝0.00616u（1分）