Question

10．用速度為v₀的${\;}_{2}^{4}$He核轟擊靜止的${\;}_{7}^{14}$N核，發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生兩個新粒子．其中一個為${\;}_{8}^{17}$O核，速度為v₁．
①寫出核反應(yīng)方程；
②求另一粒子的速度．（原子核的質(zhì)量之比等于質(zhì)量數(shù)之比）

Answer 1

分析 ①根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，書寫核反應(yīng)方程．
②核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出粒子的速度．

解答 解：①根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，另一個粒子的質(zhì)量數(shù)是：4+14-17=1；電荷數(shù)是：2+7-8=1，所以另一個核是${\;}_{1}^{1}H$，核反應(yīng)方程式為：
${\;}_{7}^{14}N{+}_{2}^{4}He$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{1}H$，
②核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，以${\;}_{2}^{4}$He的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
m₀v₀=m₁v₁+m₂v₂，
整理得：v₂=$\frac{{m}_{0}{v}_{0}-{m}_{1}{v}_{1}}{{m}_{2}}=4{v}_{0}-17{v}_{1}$．
答：①核反應(yīng)方程為${\;}_{7}^{14}N{+}_{2}^{4}He$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{1}H$；②另一粒子的速度是4v₀-17v₁．

點評 微觀粒子的碰撞與宏觀物體的碰撞相似，也遵守動量守恒．書寫核反應(yīng)方程是基本功，要熟練掌握．