Question

10．質量為m₁的⁴₂He核，以速度V₀轟擊質量為m₂的靜止的¹⁴₇N核，發生了核反應，最終產生兩種新粒子A和B．其中A為¹⁷₈O核，質量為m₃，速度為V₃；B的質量為m₄．
（1）寫出核反應方程式；
（2）粒子A的速度符合什么條件時，粒子B靜止．

Answer 1

分析 （1）根據質量數和電荷數守恒可以正確書寫核反應方程；
（2）根據動量守恒求解即可．

解答 解：（1）根據質量數和電荷數守恒可得：
${\;}_{2}^{4}He{+}_{7}^{14}N$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{2}H$，
（2）核反應過程中，系統動量守恒，以v₀方向為正方向，根據動量守恒定律得：
m₁v₀=m₃v₃+m₄v₄
解得：${v}_{4}=\frac{{mv}_{0}-{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{4}}$，
粒子B靜止，即v₄=0，解得${v}_{0}=\frac{{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{1}}$
答：（1）核反應方程式為${\;}_{2}^{4}He{+}_{7}^{14}N$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{2}H$；
（2）粒子A的速度為$\frac{{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{1}}$時，粒子B靜止．

點評 核反應過程類似碰撞或爆炸模型，滿足動量守恒，在平時訓練中要加強這方面的訓練．