Question

2．某一靜止的硼核（${\;}_{5}^{11}B$）俘獲一個速度為v的α粒子后，放出一個粒子并生成氮核（${\;}_{7}^{14}N$）．此過程的核反應方程為${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；若氮核的速度大小為$\frac{v}{4}$，方向與原來α粒子速度方向相同，則放出粒子的速度大小為$\frac{1}{2}v$．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，書寫核反應方程．
系統(tǒng)動量守恒，應用動量守恒定律可以求出反沖核的速度．

解答 解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應方程為：${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；
碰撞的過程中可以認為系統(tǒng)動量守恒，以α粒子的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m_αv=m_Nv₂+m_nv₃，
解得：v₃=$\frac{{m}_{α}v-{m}_{N}•\frac{v}{4}}{{m}_{n}}=\frac{4v-14×\frac{v}{4}}{1}=\frac{1}{2}v$；
故答案為：${\;}_{5}^{11}B$+${\;}_{2}^{4}He$→${\;}_{7}^{14}N$+${\;}_{0}^{1}n$；$\frac{1}{2}v$

點評 微觀粒子的碰撞與宏觀物體的碰撞相似，也遵守動量守恒．書寫核反應方程是基本功，要熟練掌握．