题目内容
(2008?滨州三模)静止的锂核(
Li)俘获一个速度为7.7×106m/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8×106m/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)通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损.
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(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)通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损.
分析:①根据质量数守恒和电荷数守恒,书写核反应方程.
②36Li俘获中子发生核反应的过程,动量守恒,根据动量守恒定律求解未知粒子xyX的速度大小和方向.
③表示出反应前后得总动能进行比较解答
②36Li俘获中子发生核反应的过程,动量守恒,根据动量守恒定律求解未知粒子xyX的速度大小和方向.
③表示出反应前后得总动能进行比较解答
解答:解:(1)
Li+
n→
He+
H
(2)用m1、m2和m3分别表示中子(
n)、氦核(
He)和氚核(
H)的质量,
用v1、v2和v3分别表示中子、氦核和氚核的速度,
由动量守恒定律得m1v1=m2v2+m3v3,v3=
代入数值,得v3=-8.1×106m/s
即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×106m/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=
m1
反应后的总动能E2=
m2
+
m3
经计算知 E2>E1
故可知反应中发生了质量亏损
答:(1)
Li+
n→
He+
H;
(2)反应后生成的氚核的速度大小为8.1×106m/s,方向与反应前中子的速度方向相反;
(3)反应中发生了质量亏损.
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4 2 |
3 1 |
(2)用m1、m2和m3分别表示中子(
1 0 |
4 2 |
3 1 |
用v1、v2和v3分别表示中子、氦核和氚核的速度,
由动量守恒定律得m1v1=m2v2+m3v3,v3=
| m1v1-m2v2 |
| m3 |
代入数值,得v3=-8.1×106m/s
即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×106m/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=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
反应后的总动能E2=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 3 |
经计算知 E2>E1
故可知反应中发生了质量亏损
答:(1)
6 3 |
1 0 |
4 2 |
3 1 |
(2)反应后生成的氚核的速度大小为8.1×106m/s,方向与反应前中子的速度方向相反;
(3)反应中发生了质量亏损.
点评:微观粒子的碰撞与宏观物体的碰撞相似,也遵守动量守恒.书写核反应方程是基本功,要熟练掌握.
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