Question

16．關(guān)于人類對原子核的研究，歷史上曾用α粒子轟擊氮14發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子．設(shè)α粒子的運動方向為正方向，已知碰撞前氮14靜止不動，α粒子速度為v₀=3×10⁷m/s，碰撞后氧核速度為v₁=0.8×10⁷m/s，碰撞過程中各速度始終在同一直線上，請寫出這個核反應(yīng)的方程式，并求碰撞后質(zhì)子的速度大小．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以正確書寫核反應(yīng)方程，α粒子轟擊靜止的氮核過程中動量守恒，因此根據(jù)動量守恒可正確解答該題．

解答 解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得α粒子轟擊氮核方程為：
¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H
根據(jù)動量守恒定律得，
m_Hev₀=m₀v₁+m_Hv
解得v=-1.6×10⁷m/s
碰撞后質(zhì)子的速度大小為1.6×10⁷m/s  
答：核反應(yīng)的方程式為¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H，碰撞后質(zhì)子的速度大小為1.6×10⁷m/s．

點評 利用動量守恒和能量守恒解答原子物理問題是考查的重點，在平時訓(xùn)練中要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．