Question

7．用速度为v₀的α粒子轰击原来静止的${\;}_{4}^{9}$Be产生C₁₂并放出一个新的粒子，放出的新粒子速度大小为2v₀，方向与α粒子初始速度方向相反．
①写出核反应方程式；
②求C₁₂的速度大小、方向．

Answer 1

分析 根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；根据动量守恒定律求出${\;}_{6}^{12}$C的速度大小和方向．

解答 解：（1）核反应方程为：${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n；
（2）规定α粒子的速度方向为正方向，根据动量守恒得：
m_αv₀=-m_n•2v₀+m_Cv_C
即：4v₀=-2v₀+12v_C
解得：v_C=$\frac{1}{2}$v₀，方向与v₀的方向相同．
答：（1）核反应方程为：${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n；
（2）${\;}_{6}^{12}$C的速度大小为$\frac{1}{2}$v₀，方向与v₀的方向相同．

点评 本题主要考查了守恒定律在近代物理中的应用，通过该题体会能量守恒和动量守恒使用的广泛性．