Question

12．静止的锂核（${\;}_{3}^{6}$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两个新粒子，其中一个粒子为氦核（${\;}_{2}^{4}$He），它的速度大小是8.0×10⁶m/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的大小和方向．

Answer 1

分析 根据${\;}_{3}^{6}$Li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_x^yX的速度大小和方向．

解答 解：①由质量数和电荷数守恒可知：
核反应方程式为：${\;}_{3}^{6}Li$+${\;}_{0}^{1}n$→${\;}_{2}^{4}He$+${\;}_{1}^{3}H$；．
②设氦核的方向为正方向；
用m₁、m₂和m₃分别表示中子、氦核和氚核的质量，
根据动量守恒定律有：m₁v₁=m₂v₂+m₃v₃
代入数据，解得：${v_3}=-8.0×{10^6}m/s$
即反应后生成的氚核的速度大小为8.0×10⁶m/s，方向与反应前中子的速度方向相反．
答：（1）核反应方程式为：${\;}_{3}^{6}Li$+${\;}_{0}^{1}n$→${\;}_{2}^{4}He$+${\;}_{1}^{3}H$；（2）反应后生成的氚核的速度大小为8.0×10⁶m/s，方向与反应前中子的速度方向相反．

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．