Question

2．某一静止的硼核（${\;}_{5}^{11}B$）俘获一个速度为v的α粒子后，放出一个粒子并生成氮核（${\;}_{7}^{14}N$）．此过程的核反应方程为${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；若氮核的速度大小为$\frac{v}{4}$，方向与原来α粒子速度方向相同，则放出粒子的速度大小为$\frac{1}{2}v$．

Answer 1

分析 根据质量数守恒和电荷数守恒，书写核反应方程．
系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出反冲核的速度．

解答 解：根据质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为：${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；
碰撞的过程中可以认为系统动量守恒，以α粒子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m_αv=m_Nv₂+m_nv₃，
解得：v₃=$\frac{{m}_{α}v-{m}_{N}•\frac{v}{4}}{{m}_{n}}=\frac{4v-14×\frac{v}{4}}{1}=\frac{1}{2}v$；
故答案为：${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；$\frac{1}{2}v$

点评 微观粒子的碰撞与宏观物体的碰撞相似，也遵守动量守恒．书写核反应方程是基本功，要熟练掌握．