题目内容
【题目】中国科学院某实验室工作人员,用初速度为VO的α粒子,轰击静止的氮原子核,产生了质子.若某次碰撞可看做对心正碰,碰后释放的核能全部转化为动能,新核与质子同方向运动,且垂直磁场方向,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶17.
①写出核反应方程.
②求出质子的速度. (质子中子的质量均为m)
③估算核反应中的质量亏损.
【答案】①②2v0③
【解析】试题分析:①根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程.②由核反应中动量守恒求质子的速度.③根据能量守恒定律求出放出的核能,再根据爱因斯坦质能方程求质量亏损.
①由质量数守恒及电荷数守恒可得:核反应方程为
②α粒子、新核的质量分别为4m、17m,质子的速度为v,选取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
解出.
③核反应中放出的核能为.
由爱因斯坦质能方程有
联立解得
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