EJU 2004 年第 1 回 物理 第 17 题

质量数表示原子核中质子与中子的总数，而原子序数表示质子数。母核${}^{222}_{86}\mathrm{Rn}$的质量数是222，原子序数是86。放出的$\alpha$粒子是${}^{4}_{2}\mathrm{He}$核，包含两个质子和两个中子，总质量数为4。设生成Po的质量数为$A$，核反应前后核子数守恒，故$222=A+4$，得到$A=218$。若同时用电荷数核对，$86=Z+2$给子核原子序数$Z=84$，与钋相符。因此核反应可写为${}^{222}_{86}\mathrm{Rn}\to{}^{218}_{84}\mathrm{Po}+{}^{4}_{2}\mathrm{He}$。题目只问质量数，不需要用原子实际质量或计算释放能量。质量数减少四也不意味着衰变能量等于四个核子的静能，因为四个核子仍以α粒子存在，能量释放取决于反应前后实际总质量差。应把核子计数和质量亏损区分，避免用“放出两个正电荷”错误地只把质量数减二。

原子核的符号中，下标用于辨认元素，上标用于辨认同位素。只要放出的粒子确定为α，就能直接知道这两个数如何变化，不必查某种氡或钋的半衰期。题目所给元素Po也可作为电荷数守恒的独立检查，而不是用元素名称替代质量数推算。