Question

【题目】动能为的核，轰击静止不动的核，做完全非弹性碰撞，产生复合核，继续分裂成和中子，并耗能2.8MeV，其反应方程式为。求反应能进行的最小。

Answer 1

【答案】

【解析】

方法1 我们在质心系中来讨论问题。

先求的速度：

即，。

由此得系统质心的速度：

。

在质心系中、的速度分别为

，

。

反应产生的、在质心系中的速度设为、，根据质心系中的动能定理有

，

其中。

因为作为作用力与反作用力的一对内力的做功之和与参考系的选择无关，所以

。

由动能定理可得

。

反应能进行的条件是在质心系中产生的动能不能小于零，即

，

所以，

即，

解得。

方法2 直接应用。

反应前的动能可以分为两项，其中在反应前后是不变化的，而相对质心的动能是反应耗能的提供者，所以，反应能进行的条件为

，

即。

同样可得。