Question

15．速度为v₀的中子${\;}_{0}^{1}$n击中静止的氮核${\;}_{7}^{14}$N，生成碳核：${\;}_{6}^{12}$C和另一种新原子核X，已知${\;}_{6}^{12}$C与X的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后${\;}_{6}^{12}$C核与X的动量之比为2：1．
①写出核反应方程式；
②求X的速度大小．

Answer 1

分析 根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；根据动量守恒求出新核的速度．

解答 解：（1）核反应方程为：${\;}_{0}^{1}n$${+}_{7}^{14}N$→${\;}_{6}^{12}C$${+}_{1}^{3}H$．
（2）规定中子的速度方向为正方向，根据动量守恒得：
m₀v₀=12m₀v_C+3m₀v_X
因为：
12m₀v_C：3m₀v_X=2：1，
解得：
${v}_{X}=\frac{1}{9}{v}_{0}$．
答：①核反应方程为${\;}_{0}^{1}n$${+}_{7}^{14}N$→${\;}_{6}^{12}C$${+}_{1}^{3}H$；
②X的速度大小$\frac{1}{9}{v}_{0}$．

点评 本题主要考查了守恒定律在近代物理中的应用，通过该题体会能量守恒和动量守恒使用的广泛性．