6.
在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中
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的核反应,间接地证实了中微子的存在.
(1)中微子与水中的
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发生核反应,产生中子(
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)和正电子(
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),即
中微子+
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→
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+
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可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是____________.(填写选项前的字母)
A、0和0 B、0和1 C、1和 0 D、1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即
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+→2γ
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为____________J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是____________.
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
解析:(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确.
(2)产生的能量是由于质量亏损.两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由E=△mc
2,故一个光子的能量为
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,带入数据得
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2012/700/shoutiniao14/b1c919a333e48a267de8db65700a22d7.png)
=8.2×10
-14J.
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒.
(3)物质波的波长为λ=
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,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2012/700/shoutiniao96/74bd9f231f761e18fd5d8a9de77f77bb.png)
,因为m
n<m
c,所以p
n<p
c,故λ
n<λ
c.