Question

（2010?臨沂一模）靜止的氮核

14 7

N被速度為v₀的中子

1 0

n擊中生成碳核

12 6

C和另一種原子核甲，已知

12 6

C與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核

12 6

C與甲核的動(dòng)量之比為l：1．
（1）寫出核反應(yīng)方程式．
（2）求

12 6

C與甲核的速度各是多大？

Answer 1

分析：（1）在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，寫出核反應(yīng)方程式．
（2）在核反應(yīng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可以求出原子核的速度．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，
甲核的核電荷數(shù)是1，質(zhì)量數(shù)是3，甲核是氚核，
核反應(yīng)方程式為：

14   7

N+

1 0

n→

12   6

C+

3 1

H；
（2）設(shè)中子質(zhì)量為m₀，

12   6

C核質(zhì)量m_C，甲核質(zhì)量為m_甲，
由動(dòng)量守恒得：m₀v₀=m_C v_C+m_甲v_甲，
即：m₀v₀=12 m₀ v_C+3m₀v_甲，
又因?yàn)?span id="qlpocgu" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

12   6

C與甲核動(dòng)量比為1：l，
所以m₀ v_C=m_甲v_甲，
即12 m₀ v_C=3 m₀v_甲，
聯(lián)立以上兩個(gè)方程，得：v_C=

v0

24

，v_甲=

v0

6

．
答：（1）核反應(yīng)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

．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了守恒定律在近代物理中的應(yīng)用，通過該題體會(huì)能量守恒和動(dòng)量守恒使用的廣泛性．