(共54张PPT)
第三节 核力与核反应方程
核心素养点击
物理观念 (1)知道原子核的组成和核反应方程的书写。
(2)知道四种基本相互作用，知道核力的性质。
(3)认识原子核的结合能和比结合能的概念。
(4)知道质量亏损和质能方程。
科学思维 能用质量亏损和质能方程计算核能相关的问题。
科学探究 结合能、比结合能与原子核的稳定性的关系。
科学态度与责任 关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。
一、原子核的组成 核反应方程
1．填一填
(1)质子的发现：1919年，卢瑟福用______轰击氮原子核，发现了____，它是_______的组成部分。
(2)中子的发现：因绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的相应比值，卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，称为中子。1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。
(3)原子核的组成：原子核由___________组成，中子和质子统称为______。
α粒子
原子核
质子和中子
核子
质子
(4)原子核的符号
(5)核反应方程
①核反应：利用天然放射性的___________或人工加速的______去轰击原子核，以产生新的_______，这个过程叫作核反应。核反应过程中放出或吸收的能量叫作_______。
②发现质子的核反应方程为_________________。③发现中子的核反应方程为
。
④遵循规律：质量数和电荷数______。
高速粒子
粒子
原子核
反应能
守恒
2．判一判
(1)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。 ( )
(2)原子核的电荷数等于核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。 ( )
(3)发生核反应时不会生成新的原子核。 ( )
×
×
√
答案：BD
二、核力及四种基本相互作用
1．填一填
(1)引力相互作用：引力把行星和恒星聚在一起，组成太阳系、银河系和其他星系，是自然界的一种基本相互作用。
(2)电磁相互作用：______间的相互作用、磁体间的相互作用，从本质上说是同一种相互作用的不同表现。宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等，都起源于电荷之间的电磁相互作用。
(3)强相互作用——核力：存在于原子核内核子之间的一种作用力，是引力、强力、_____力。
(4)弱相互作用：是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因，也是短程力，其力程比强相互作用更短，只有10－18 m。
电荷
短程
2．判一判
(1)核力是强相互作用力，是短程力。 ( )
(2)弱相互作用力是短程力。 ( )
(3)原子核内质子能聚合在一起，是靠万有引力来抗衡库仑力的。 ( )
3．想一想
质子之间存在库仑力，质子与中子、中子与中子之间没有库仑力，那么是不是质子之间存在核力，质子与中子、中子与中子之间没有核力？
提示：不是。核力是短程力，存在于相邻的核子之间，无论是质子之间、质子与中子之间，还是中子与中子之间，都存在核力。
√
√
×
三、结合能
1．填一填
(1)结合能
①定义：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要_____，这就是原子核的结合能。
②比结合能(平均结合能)：原子核的结合能与________之比，叫作比结合能。比结合能_____，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
(2)质量亏损
①爱因斯坦质能方程：__________。
②质量亏损：原子核的质量______组成它的核子的质量之和的现象。
能量
核子数
越大
ΔE＝Δmc2
小于
2．判一判
(1)组成原子核的核子越多，它的结合能就越大。 ( )
(2)结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定。 ( )
(3)比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大。 ( )
√
×
×
3．选一选
已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c，则质子和中子结合成氘核的过程中 ( )
A．吸收的能量为(m1＋m2＋m3)c2
B．吸收的能量为(m1＋m2－m3)c2
C．释放的能量为(m1＋m2＋m3)c2
D．释放的能量为(m1＋m2－m3)c2
解析：质子和中子结合成氘核的过程中，质量亏损，释放核能，E＝(m1＋m2－m3)c2，故D选项正确。
答案：D
(1)质子是由谁发现的？怎样发现的？
提示：卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。
(2)中子是由谁发现的？依据是什么？
提示：查德威克发现中子。发现依据：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况下前者的比值较大，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。查德威克通过实验证实了这个猜想。
[重难释解]
1．原子核的大小、组成和同位素
2．对核子数、电荷数、质量数的理解
(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫作核子数。
(2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数。
(3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫作原子核的质量数。
[答案] (1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88
原子核的“数”与“量”辨析
(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，核内的质子数叫作核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。
(2)原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总和叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。
答案：D
解析：锇—160经过1次α衰变后产生的新核质量数为156、质子数为74，钨—156经过1次β＋衰变后产生的新核质量数为156、质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。故选C。
答案：C
[解析] 设Y的电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知，第一个核反应方程的电荷数和质量数满足Z＋7＝m＋8，A＋14＝n＋17，第二个核反应方程的电荷数和质量数满足m＋3＝2Z，n＋7＝2A，联立解得Z＝2，A＝4。
[答案] D
书写核反应方程时应注意以下三点
(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向。
(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空编造。
(3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化。
答案：A
探究(三) 对比结合能的理解
[问题驱动]
如图所示是不同原子核的比结合能随质量数变化的曲线。
(1)从图中看出，中等质量的原子核与重核、轻核相比比结合能有什么特点？比结合能的大小反映了什么？
提示：中等质量的原子核比结合能较大，比结合能的大小反映了原子核的稳定性，比结合能越大，原子核越稳定。
(2)比结合能较小的原子核转化为比结合能较大的原子核时是吸收能量还是放出能量？
提示：放出能量。
[重难释解]
1．比结合能曲线
不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图所示。
从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小。
2．比结合能与原子核稳定性的关系
(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该核越稳定。
(2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等质量大小的核比结合能较大，表示原子核较稳定。
(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可释放核能。例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能。
[答案] C
结合能的应用技巧
(1)组成原子核的核子越多，结合能越大。
(2)结合能与核子个数之比称为比结合能，比结合能越大原子核越稳定。
(3)结合能通常只用在原子核中。
解析：因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，出现质量亏损，故放出核能，故A错误；同理可得B、D错误，C正确。
答案：C
2．(多选)铁的比结合能比铀核的比结合能大，下列关于它们的说法正确的是( )
A．铁的结合能大于铀核的结合能
B．铁核比铀核稳定
C．若铀核能发生核变化变成铁核则要放出能量
D．若铀核能发生核变化变成铁核则质量要亏损
解析：铁核的比结合能大，则它稳定些，铀核比结合能小，变成铁核会放出核能，出现质量亏损，B、C、D正确。
答案：BCD
答案：C
探究(四) 质能方程与核能计算
[问题驱动]
如图所示是原子核转变示意图。
(1)在核反应过程中质量数、电荷数是否守恒？
提示：在核反应过程中质量数与电荷数守恒。
(2)在该核反应过程中会释放出能量，反应前后原子核的质量是否会发生变化？
提示：核反应过程中会发生质量亏损。
[重难释解]
1．质量亏损
所谓质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成原子核的过程中以能量的形式辐射出去了。反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给。总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E＝mc2。
2．能量与质量的关系——质能方程E＝mc2
(1)质能方程说明，一定的质量总是跟一定的能量相联系的。具体地说，一定质量的物体所具有的总能量是一定的，等于光速的平方与其质量之积，这里所说的总能量，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能量，而是物体所具有的各种能量的总和。
(2)根据质能方程，物体的总能量与其质量成正比。物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2。
(3)质能方程的本质
①质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性(质量和能量)等同起来；
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在数值上的联系不等于这两个量可以相互转化；
③质量亏损不是否定了质量守恒定律。根据爱因斯坦的相对论，辐射出的γ光子静质量虽然为零，但它有动质量，而且这个动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒、能量守恒仍成立。
3．核能的计算方法
(1)根据质量亏损计算。根据核反应方程，计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm。
(2) 根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能。其中Δm的单位是千克时，ΔE的单位是焦耳。
(3)根据能量守恒和动量守恒来计算核能。参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，利用动量和能量守恒可以计算出核能的变化。
(4)利用平均结合能来计算核能。原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数。核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能。
[答案] (1)4.005 MeV (2)3∶1 (3)4.50 MeV
核能的两种单位换算技巧
(1)若以kg为质量亏损Δm的单位，则计算时应用公式ΔE＝Δmc2。
(2)若以原子质量单位“u”为质量亏损单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV。
(3)两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1 MeV＝1×106×1.6×10－19 J＝1.6×10－13 J。
答案：BD
2．下列说法中正确的是 ( )
A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系
C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量
D．因在核反应中能产生能量，且有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
解析：E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误，B正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质的质量由静质量变成动质量，D错误。
答案：B
解析：组成α粒子的核子与α粒子的质量差
Δm＝(2mp＋2mn)－mα，结合能ΔE＝Δmc2
代入数据得ΔE≈4.3×10－12 J。
答案：4.3×10－12 J
答案：14.56 MeV
二、注重学以致用和思维建模
答案：B课时跟踪检测（十六） 核力与核反应方程
A组—重基础·体现综合
1．(2024·甘肃高考)2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素Os，核反应方程如下：Cd＋Ni―→Os＋4X，该方程中X是( )
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
解析：选B 根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，X是n即中子。
2．(多选)1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为He＋Al―→X＋n。X会衰变成原子核Y，衰变方程为X―→Y＋e。则( )
A．X的质量数与Y的质量数相等
B．X的电荷数比Y的电荷数少1
C．X的电荷数比Al的电荷数多2
D．X的质量数与Al的质量数相等
解析：选AC 根据电荷数守恒和质量数守恒，可知He＋Al―→X＋n方程中X的质量数为30，电荷数为15，再根据X―→Y＋e方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，X的电荷数比Al的电荷数多2，X的质量数比Al的质量数多3，选项A、C正确，B、D错误。
3．已知氘核(H)的平均结合能为1.1 MeV，氦核(He)的平均结合能为2.57 MeV，两个氘核结合成一个氦核的反应方程为H＋H―→He＋n，此核反应( )
A．放出3.31 MeV能量 B．放出5.51 MeV能量
C．放出5.88 MeV能量 D．吸收1.83 MeV能量
解析：选A 核反应方程H＋H―→H＋n，又反应前两个H的总结合能为E1＝1.1×4 MeV＝4.4 MeV，反应后生成的氦核的结合能为E2＝2.57×3 MeV＝7.71 MeV，所以反应释放的核能ΔE＝E2－E1＝(7.71－4.4)MeV＝3.31 MeV，故A正确，B、C、D错误。
4．(多选)对于核子结合成原子核的认识，下列说法正确的是( )
A．原子核内的核子间均存在核力
B．原子核内的质子间均存在核力和库仑力
C．当n个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间势能一定减小
D．对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用
解析：选CD 由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15 m，核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15 m，故C正确；对质子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力。随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确。
5．(多选)放射性元素氡(Rn)的半衰期为T，氡核放出一个Χ粒子后变成钋核(Po)。设氡核、钋核和Χ粒子的质量分别为m1、m2和m3，下列说法正确的是( )
A．该过程的核反应方程是Rn―→Po＋He
B．发生一次核反应释放的核能为(m1－m2－m3)c2
C．1 g氡经2T时间后，剩余氡的质量为0.5 g
D．钋核的比结合能比氡核的比结合能小
解析：选AB 根据质量数守恒可知，Χ的质量数是222－218＝4，电荷数是：86－84＝2，所以该过程的核反应方程是：Rn―→Po＋He，故A正确；该核反应的过程中释放能量，有质量亏损，所以发生一次核反应释放的核能为E＝(m1－m2－m3)c2，故B正确；1 g氡经2T时间后，剩余氡原子的质量为：m＝m02＝＝0.25 g，故C错误；该核反应的过程中释放能量，且钋核比氡核更加稳定，所以钋核的比结合能比氡核的比结合能大，故D错误。
6．一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q1。两个氘核发生核反应生成一个氦核，核反应方程是H＋H―→He＋n，该反应放出的能量为Q2。则核反应中生成氦核的比结合能为( )
A. B.
C. D.
解析：选C 两个中子和两个质子结合成两个氘核放出的能量为2Q1，两个氘核结合成一个氦核放出的能量为Q2，则生成一个氦核释放的能量为2Q1＋Q2，氦核的核子数等于3，则氦核的比结合能为，故C正确，A、B、D错误。
7．某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q。其核反应方程为X―→Y＋Z，并假设释放出的能量全都转化为新核Y和Z的动能，测得其中Z的速度为v，以下结论正确的是( )
A．Y原子核的速度大小为 v
B．Y原子核的动能是Z原子核的动能的倍
C．Y原子核和Z原子核的质量之和比Χ原子核的质量大(c为光速)
D．Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能
解析：选D 由动量守恒有0＝Dv′－Fv，所以v′＝v，故A错误；Y原子的动能EkY＝ v2，Z原子的动能为EkZ＝Fv2，它们之比为，故B错误；因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比Χ原子核的质量小，结合能之和比Χ的结合能大，故C错误，D正确。
8．镅是一种人工获得的放射性元素，符号Am，原子序数95，具有强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰变方程为Am―→Np＋X＋γ，已知Am核的质量为m1，Np核的质量为m2，X的质量为m3，真空中的光速为c，下列说法正确的是( )
A．该衰变为β衰变
B.Am的结合能为c2
C.Am的比结合能小于Np的比结合能
D．衰变后Np核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线
解析：选C 根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知，该衰变方程为Am―→Np＋He＋γ，所以该衰变为α衰变，A错误；根据质能方程可知ΔE＝c2，ΔE为衰变释放的能量，不是Am的结合能，B错误；比结合能越大原子核越稳定，Am衰变成Np，故Np比Am更稳定，故C正确；衰变后Np核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线，D错误。
9．1932年，考克饶夫和沃尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为Li＋H―→Be―→2X。已知H、Li、X的质量分别为m1＝1.007 28 u、m2＝7.016 01 u、m3＝4.001 51 u，光在真空中的传播速度为c，则在该核反应中( )
A．质量亏损Δm＝4.021 78 u
B．释放的核能ΔE＝c2
C．铍原子核内的中子数是5
D．X表示的是氚原子核
解析：选B 根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，该核反应方程为Li＋H―→Be―→2He，则Z＝4，A＝8，铍原子核内的中子数是4，X表示的是氦核，故C、D错误；核反应质量亏损为Δm＝m1＋m2－2m3＝0.020 27 u，则释放的核能为ΔE＝c2，故A错误，B正确。
10．用中子轰击锂核Li发生核反应，生成氚核H和α粒子，并放出4.8 MeV的能量。(原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量)
(1)写出核反应方程；
(2)求出质量亏损；
(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和α粒子的动能之比是多少？
(4)假设放出的能量全部转化为氚核和α粒子的动能，则α粒子的动能是多大？
解析：(1)Li＋n―→H＋He＋4.8 MeV。
(2)由ΔE＝Δmc2可得
Δm＝＝ u≈0.005 2 u。
(3)根据题意有0＝m1v1＋m2v2
式中m1、m2、v1、v2分别为氚核和α粒子的质量和速度，由上式及动能Ek＝，其中p＝|m1v1|＝|m2v2|，可得它们的动能之比为
Ek1∶Ek2＝∶＝∶＝m2∶m1＝4∶3。
(4)α粒子的动能Ek2＝(Ek1＋Ek2)＝×4.8 MeV≈2.06 MeV。
答案：(1)Li＋n―→H＋He＋4.8 MeV
(2)0.005 2 u (3)4∶3 (4)2.06 MeV
组—重应用·体现创新
11．在能源需求剧增的现代社会，核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为Pu―→X＋He＋γ，下列有关说法中正确的是( )
A．X原子核中含有92个中子
B．钚衰变发出的γ射线具有很强的电离能力
C．20克的Pu经过48 200年后，还有5克未衰变
D．钚核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和
解析：选C 根据质量数守恒和电荷数守恒得钚衰变方程为Pu―→X＋He＋γ，故X的电荷数为92，质量数为235，中子数为143，故A错误；钚衰变发出的γ射线是波长很短的光子，不带电，具有很强的穿透能力，电离能力非常弱，故B错误；根据半衰期公式：m＝m0＝20× g＝5 g，故C正确；由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量减小，故D错误。
12．中国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”采用的是分辨粒子种类的新探测技术方法，既能探测低能区，也能探测高能区，特别是首次走进能量为1 TeV(1 TeV＝1.0×1012 eV，e＝1.6×10－19 C)以上的“无人区”，“悟空”首次直接测量到了能谱在1 TeV处的“拐折”及在1.4 TeV处的“尖峰”。从数据分析来看，产生“奇异”电子信号的来源很可能是暗物质湮灭或衰变。如果进一步证实了这种观点，人们就可以根据“悟空”的探测结果获知暗物质粒子的质量和湮灭率。结合上述信息，下列说法正确的是( )
A．“拐折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.6×1031 J
B．电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时，在地球磁场的作用下会向西偏转
C．假设暗物质湮灭亏损的质量为Δm，则湮灭过程中释放的能量为ΔE＝Δmc(c为光在真空中的传播速度)
D．若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同，则其半衰期随温度的升高而减小
解析：选B “拐折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.0×1012 eV＝1.0×1012×1.6×10－19 J＝1.6×10－7 J，故A错误；根据左手定则，电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时，在地球磁场的作用下会向西偏转，故B正确；假设暗物质湮灭亏损的质量为Δm，根据质能方程则湮灭过程中释放的能量为ΔE＝Δmc2，故C错误；若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同，衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，故D错误。
13．假设钚的同位素离子Pu静止在某一匀强磁场中，该离子沿着与磁场垂直的方向放出一个α粒子后，变成了铀的一个同位素离子，同时放出能量为E＝0.09 MeV的光子。若已知钚核的质量为m1＝238.999 655 u，铀核的质量为m2＝234.993 470 u，α粒子的质量为m3＝4.001 509 u。(普朗克常量是h＝6.63×10－34 J·s，光在真空中的速度为c＝3×108 m/s,1 u的质量对应于931.5 MeV的能量)。求：
(1)这一过程的核反应方程式；
(2)放出的光子的波长；
(3)α粒子和新核获得的总动能。
解析：铀核相对α粒子做反向运动(反冲)，在磁场中形成相切的圆轨迹，衰变中系统的动量及总能量均是守恒的，释放出的能量，一部分转变成两个生成核的动能，另一部分以光子的形式辐射出去。
(1)Pu―→U＋He
(2)因E＝hν＝h，
所以λ＝＝m≈1.38×10－11 m。
(3)由质能方程可得衰变中释放的能量：ΔE＝Δmc2＝(m1－m2－m3)×931.5 MeV，根据能量守恒定律得，铀核和α粒子的总动能为：
Ek＝EkU＋Ekα＝ΔE－E＝(m1－m2－m3)×931.5 MeV－0.09 MeV≈4.266 MeV。
答案：(1)Pu―→U＋He (2)1.38×10－11 m
(3)4.266 MeV(或6.83×10－13 J)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
