Question

10．质量为m₁的⁴₂He核，以速度V₀轰击质量为m₂的静止的¹⁴₇N核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A和B．其中A为¹⁷₈O核，质量为m₃，速度为V₃；B的质量为m₄．
（1）写出核反应方程式；
（2）粒子A的速度符合什么条件时，粒子B静止．

Answer 1

分析 （1）根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程；
（2）根据动量守恒求解即可．

解答 解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得：
${\;}_{2}^{4}He{+}_{7}^{14}N$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{2}H$，
（2）核反应过程中，系统动量守恒，以v₀方向为正方向，根据动量守恒定律得：
m₁v₀=m₃v₃+m₄v₄
解得：${v}_{4}=\frac{{mv}_{0}-{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{4}}$，
粒子B静止，即v₄=0，解得${v}_{0}=\frac{{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{1}}$
答：（1）核反应方程式为${\;}_{2}^{4}He{+}_{7}^{14}N$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{2}H$；
（2）粒子A的速度为$\frac{{m}_{3}{v}_{3}}{{m}_{1}}$时，粒子B静止．

点评 核反应过程类似碰撞或爆炸模型，满足动量守恒，在平时训练中要加强这方面的训练．