Question

静止的氮核被速度为v的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核与甲核的动量之比为l：1．
（1）写出核反应方程式．
（2）求与甲核的速度各是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）在核反应中质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒，写出核反应方程式．
（2）在核反应过程中，系统动量守恒定律可以求出原子核的速度．
解答：解：（1）根据质量数与核电荷数守恒可知，
甲核的核电荷数是1，质量数是3，甲核是氚核，
核反应方程式为：N+n→C+H；
（2）设中子质量为m，C核质量m_C，甲核质量为m_甲，
由动量守恒得：mv=m_C v_C+m_甲v_甲，
即：mv=12 m v_C+3mv_甲，
又因为C与甲核动量比为1：l，
所以m v_C=m_甲v_甲，
即12 m v_C=3 mv_甲，
联立以上两个方程，得：v_C=，v_甲=．
答：（1）核反应方程式是：N+n→C+H；
（2）的速度是，甲核的速度是．
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．