Question

静止的锂核（Li）俘获一个速度为7.7×10⁶ m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（He），它的速度大小是8.0×10⁶ m/s，方向与反应前的中子速度方向相同。

（1）写出此核反应的方程式；

（2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；

（3）此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。

Answer 1

解：

（1）Li+nHe+H

（2）用m₁、m₂和m₃分别表示中子（n）、氦核（He）和氚核的质量，由动量守恒定律得m₁v₁+m₂v₂+m₃v₃=0

代入数值，得v₃=-8.1×10⁶ m/s，

即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×10⁶ m/s

方向与反应前中子的速度方向相反。

（3）反应前的总动能E₁=m₁v₁²

反应后的总动能E₂=m₂v+m₃v

经计算知E₂＞E₁，故可知反应中发生了质量亏损。