Question

卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：。已知氮核质量为m_N=14.00753u，氧核的质量为m_O=17.00454u，氦核质量m_He=4.00387u，质子(氢核)质量为m_p=1.00815u。(已知：1uc²=931MeV，结果保留2位有效数字)
求：（1）这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？
（2）若入射氦核以v₀=3×10⁷m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。

Answer 1

（1）吸收的能量为1.20MeV；（2）1.8×10⁶m/s

解析试题分析：①、Δm=m_N+m_He-m_O-m_p=-0.00129u
ΔE="Δm" c²=-1.20MeV
故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为1.20MeV
②、m_He v₀=m_H v_H+ m_Ov_O
又：v_O: v_H =1:5
解得：v_O =1.8×10⁶m/s
考点：质能方程及动量守恒定律。