Question

靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×10⁶m/s的中子，發生核反應后若只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向與反應前的中子速度方向相同.

   （1）寫出此核反應的方程式；

   （2）求反應后產生的另一個粒子的速度大小及方向；

   （3）此反應過程中是否發生了質量虧損，說明依據

Answer 1

（1）

（2），與反應前中子的速度方向相反

（3）發生了質量虧損

解析:

（1）   

（2）用m₁、m₂和m₃分別表示中子（）、氦核（）和氚核（）的質量，用

v₁、v₂和v₃分別表示中子、氦核和氚核的速度，由動量守恒定律得

  

代入數值，得     

即反應后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應前中子的速度方向相反

 （3）反應前的總動能

        反應后的總動能                 

        經計算知  E₂＞E₁                                    

        故可知反應中發生了質量虧損