Question

（2010?临沂一模）静止的氮核

14 7

N被速度为v₀的中子

1 0

n击中生成碳核

12 6

C和另一种原子核甲，已知

12 6

C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核

12 6

C与甲核的动量之比为l：1．
（1）写出核反应方程式．
（2）求

12 6

C与甲核的速度各是多大？

Answer 1

分析：（1）在核反应中质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒，写出核反应方程式．
（2）在核反应过程中，系统动量守恒定律可以求出原子核的速度．

解答：解：（1）根据质量数与核电荷数守恒可知，
甲核的核电荷数是1，质量数是3，甲核是氚核，
核反应方程式为：

14   7

N+

1 0

n→

12   6

C+

3 1

H；
（2）设中子质量为m₀，

12   6

C核质量m_C，甲核质量为m_甲，
由动量守恒得：m₀v₀=m_C v_C+m_甲v_甲，
即：m₀v₀=12 m₀ v_C+3m₀v_甲，
又因为

12   6

C与甲核动量比为1：l，
所以m₀ v_C=m_甲v_甲，
即12 m₀ v_C=3 m₀v_甲，
联立以上两个方程，得：v_C=

v0

24

，v_甲=

v0

6

．
答：（1）核反应方程式是：

14   7

N+

1 0

n→

12   6

C+

3 1

H；
（2）

12 6

C的速度是

v0

24

，甲核的速度是

v0

6

．

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．