Question

靜止的氮核被速度為v的中子擊中生成碳核和另一種原子核甲，已知與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核與甲核的動量之比為l：1．
（1）寫出核反應方程式．
（2）求與甲核的速度各是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）在核反應中質量數與核電荷數守恒，根據質量數與核電荷數守恒，寫出核反應方程式．
（2）在核反應過程中，系統動量守恒定律可以求出原子核的速度．
解答：解：（1）根據質量數與核電荷數守恒可知，
甲核的核電荷數是1，質量數是3，甲核是氚核，
核反應方程式為：N+n→C+H；
（2）設中子質量為m，C核質量m_C，甲核質量為m_甲，
由動量守恒得：mv=m_C v_C+m_甲v_甲，
即：mv=12 m v_C+3mv_甲，
又因為C與甲核動量比為1：l，
所以m v_C=m_甲v_甲，
即12 m v_C=3 mv_甲，
聯立以上兩個方程，得：v_C=，v_甲=．
答：（1）核反應方程式是：N+n→C+H；
（2）的速度是，甲核的速度是．
點評：本題主要考查了守恒定律在近代物理中的應用，通過該題體會能量守恒和動量守恒使用的廣泛性．