13.某實(shí)驗(yàn)室工作人員,用初速度為v0=0.09c(c為真空中的光速)的α粒子,轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的鈉原子核${\;}_{11}^{23}$Na,產(chǎn)生了質(zhì)子.若某次碰撞可看做對(duì)心正碰,碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與α粒子的初速度方向相同,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反,它們?cè)诖怪庇诖艌?chǎng)的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng).通過分析軌跡半徑,可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1:10,已知質(zhì)子質(zhì)量為m.則( 。
A.該核反應(yīng)方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H
B.該核反應(yīng)方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{0}^{1}$n
C.質(zhì)子的速度約為0.225c
D.質(zhì)子的速度為0.09c

分析 (1)根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒求解;
(2)該核反應(yīng)的過程中滿足動(dòng)量守恒,由此即可求解.

解答 解:A、B、新原子核的質(zhì)量數(shù):m=23+4-1=26,核電荷數(shù):z=11+2-1=12
核反應(yīng)方程:He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H.故A正確,B錯(cuò)誤;
C、D、
(2)質(zhì)子質(zhì)量為m,α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m,設(shè)質(zhì)子的速度為v,對(duì)心正碰,選取α粒子運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较,則由動(dòng)量守恒得:
4mv0=26m$\frac{v}{10}$-mv
解出v=0.225c.故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 掌握核反應(yīng)方程中的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒是寫出方程的關(guān)鍵,能根據(jù)質(zhì)量數(shù)之比確定粒子質(zhì)量之比,根據(jù)動(dòng)量守恒求解碰撞后的粒子速度.

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