Question

在用α粒子（

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He）轰击静止的氮核（

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N）的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．已知α粒子轰击前的速度为v₀，质量为m₀，产生的新核速度为v₁，质量为m₁，同向飞出的质子（

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H）的质量为m₂，设光速为c．
①写出核反应方程；
②质子飞出的速度为多大？
③已知生成物新核和质子的总动能比入射的α粒子动能少了△E_k，若该反应引起的质量亏损中，伴随着飞出一个光子，则该光子的能量E多大？

Answer 1

分析：根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程，α粒子轰击静止的氮核过程中动量和能量守恒，因此根据动量守恒和质能方程可正确解答该题．

解答：解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为：
¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H
（2）根据动量守恒定律得，
m₀v₀=m₁v₁+m₂v₂
解得v2=

m0v0-m1v1

m2

．
（3）根据△E_k=E，得
E=△E_k．
答：（1）核反应方程为¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H
（2）质子飞出的速度为v2=

m0v0-m1v1

m2

．
（3）光子的能量E=△E_k．

点评：利用动量守恒和能量守恒解答原子物理问题是考查的重点，在平时训练中要加强这方面的训练．