高考申論題
106年
[核子工程] 原子物理
第 二 題
下列核子反應中 10B(n, α) 7Li,請問此一反應所產生能量為若干(以 MeV 為單位)?(10 分)鋰離子於核反應後為激發態,並發射一個瞬發加馬射線,其能量為 0.367 MeV,請問所產生之阿爾發粒子與鋰離子分別之能量各為多少 MeV?(10 分)
假設各個粒子之靜止質量為
M(1n) = 1.008665u;M(10B) = 10.012937u;M(7Li) = 7.016004u;M(4He) = 4.002603u
其中 1u = 1.6605402×10-27 kg;電子電量 e = 1.602176487×10-19 C;電子伏特 eV = 1.602176487×10-19 J;真空光速 c = 299792458 m s-1。
📝 此題為申論題
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利用質量虧損(Mass Defect)公式與質能互換原理計算反應的總釋放能量(Q值)。接著應用動量守恆律與能量守恆律,將扣除加馬射線能量後的剩餘動能,按質量反比分配給阿爾發粒子與鋰離子。
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【解題思路】利用質量虧損(Mass Defect)計算核反應的總釋放能量(Q 值)。再依據能量守恆與動量守恆律(假設入射中子為熱中子,動能趨近於零),將扣除加馬射線後的剩餘能量按質量反比分配給產物粒子。 【詳解】 已知:
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