Question

13．某实验室工作人员，用初速度为v₀=0.09c（c为真空中的光速）的α粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核${\;}_{11}^{23}$Na，产生了质子．若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动．通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1：10，已知质子质量为m．则（　　）

• A． 该核反应方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H
• B． 该核反应方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{0}^{1}$n
• C． 质子的速度约为0.225c
• D． 质子的速度为0.09c

Answer 1

分析 （1）根据核反应质量数和核电荷数守恒求解；
（2）该核反应的过程中满足动量守恒，由此即可求解．

解答 解：A、B、新原子核的质量数：m=23+4-1=26，核电荷数：z=11+2-1=12
核反应方程：He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H．故A正确，B错误；
C、D、
（2）质子质量为m，α粒子、新核的质量分别为4m、26m，设质子的速度为v，对心正碰，选取α粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得：
4mv₀=26m$\frac{v}{10}$-mv
解出v=0.225c．故C正确，D错误．
故选：AC

点评 掌握核反应方程中的质量数守恒和电荷数守恒是写出方程的关键，能根据质量数之比确定粒子质量之比，根据动量守恒求解碰撞后的粒子速度．