Question

【題目】靜止在勻強磁場中的鋰核 Li俘獲一個速度為7.7×104m/s的中子而發生核反應，反應中放出α粒子及一個新核，已知α粒子的速度大小為2×104m/s，方向與反應前的中子速度方向相同，如圖所示，設質子質量與中子質量相等．

（1）寫出核反應方程式；
（2）求新生核的速度；
（3）當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉幾周．

Answer 1

【答案】
（1）

（2）

核反應前后動量守恒：mnvn=mHvH+mava

所以 =1×103m/s，方向與中子方向相反

（3）

α粒子和氚核在磁場中做勻速圓周運動，周期為

當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉n周，則：

6Ta=nTH

聯立解得：n=4

答：當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉4周．

【解析】根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程．
通過動量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向．
根據半徑和周期公式可求解．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解核裂變與核聚變的相關知識，掌握所有核反應的反應前后都遵守：質量數守恒、電荷數守恒．