题目
【单】 β+粒子与物质作用耗尽动能后,将与物质中的电子结合,正负电荷相互抵消,两个电子的质量转换为两个方向相反、能量各为0.511MeV的γ光子。这个过程被称为A. 湮灭辐射B. 轫致辐射C. 弹性散射D. 激发E. 光电效应
【单】 β+粒子与物质作用耗尽动能后,将与物质中的电子结合,正负电荷相互抵消,两个电子的质量转换为两个方向相反、能量各为0.511MeV的γ光子。这个过程被称为
A. 湮灭辐射
B. 轫致辐射
C. 弹性散射
D. 激发
E. 光电效应
题目解答
答案
A. 湮灭辐射
解析
本题考查正电子(β+粒子)与物质相互作用的物理过程。关键点在于理解正负电子湮灭的机制:当β+粒子失去动能后,会与物质中的电子结合,发生电荷抵消,其质量转化为能量,产生两个方向相反的γ光子。此过程需与轫致辐射、弹性散射、激发、光电效应等其他辐射机制区分。
核心概念解析
-
正电子的湮灭过程
β+粒子(正电子)与自由电子相遇时,会发生湮灭反应:
$e^+ + e^- \to \gamma + \gamma$
两电子的静止质量(总能量 $2 \times 0.511 \, \text{MeV} = 1.022 \, \text{MeV}$)转化为两个γ光子,方向相反以满足动量守恒。 -
选项辨析
- A. 湮灭辐射:正确。描述正负电子湮灭生成γ光子的过程。
- B. 轫致辐射:由高速带电粒子减速产生,与湮灭无关。
- C. 弹性散射:粒子与原子核弹性碰撞,不涉及电荷结合。
- D. 激发:原子跃迁过程,与粒子湮灭无关。
- E. 光电效应:γ光子转化为电子对,与本题方向相反。