Question

（2013?鎮(zhèn)江二模）1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m₁，初速度為v₀，氮核質(zhì)量為/m₂，質(zhì)子質(zhì)量為m₀，氧核的質(zhì)量為m₃，不考慮相對論效應(yīng)．
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？
②求此過程中釋放的核能．

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出復(fù)核的速度大小，通過愛因斯坦質(zhì)能方程求出該過程中釋放的核能．

解答：解：①設(shè)復(fù)核速度為v，由動(dòng)量守恒得
m₁v₀=（m₁+m₂）v
解得v=

m1

m1+m2

v0
②整個(gè)過程中質(zhì)量虧損△m=m₁+m₂-m₀-m₃
由愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²得
△E=(m1+m2-m0-m3)c2．
答：①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為

m1

m1+m2

v0．
②此過程中釋放的核能為(m1+m2-m0-m3)c2．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道在α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子的過程中動(dòng)量守恒，通過質(zhì)量虧損求出釋放的核能．