如下一系列核反应是在恒星内部发生的,
其中p为质子,α为α粒子,e+为正电子,ν为一种中微子.已知质子的质量为mp=1.67264810-27kg,α粒子的质量为mα=6.64492910-27kg,正电子的质量为me=9.1110-31kg,中微子的质量可忽略不计,真空中的光速c=3.00108m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量.
解:为求出系列反应后释放的能量,将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加,消去两侧相同的项,系列反应最终等效为4p--→α+2e++2ν.
设反应后释放的能量为Q,根据质能关系和能量守恒得
4mpc2=mαc2+2mec2+Q,
代入数值可得:Q=3.95×10-12J.
原子核的结构:
卢瑟福的核式结构模型:
实验基础 | a粒子散射实验 |
模型理论 | 在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转 |
模型特点 | (1)核很小,原子直径的数量级约为10-10m,而核直径的数量级只有10-15m (2)核很重,原子的质量几乎全部集中在核里 (3)库仑力作为电子绕核旋转的向心力 |
意义 | 明确了原子结构的空间分布、质量分布、电荷分布 |
对散射结果的解释 | 按照核式结构模型,由于原子核很小,大部分α粒子穿过金箔时都离核很远,受到的斥力很小,它们的运动几乎不受影响;只有极少数α粒子从原子核附近飞过,明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转 |
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