Question

（2008?濱州三模）靜止的鋰核（

6 3

Li）俘獲一個(gè)速度為7.7×10⁶m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生了兩個(gè)新粒子，其中一個(gè)粒子為氦核（

4 2

He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同．
（1）寫(xiě)出此核反應(yīng)的方程式；
（2）求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個(gè)粒子的速度大小及方向；
（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此反應(yīng)過(guò)程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損．

Answer 1

分析：①根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程．
②₃⁶Li俘獲中子發(fā)生核反應(yīng)的過(guò)程，動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解未知粒子_x^yX的速度大小和方向．
③表示出反應(yīng)前后得總動(dòng)能進(jìn)行比較解答

解答：解：（1）

6 3

Li+

1 0

n→

4 2

He+

3 1

H
（2）用m₁、m₂和m₃分別表示中子（

1 0

n）、氦核（

4 2

He）和氚核（

3 1

H）的質(zhì)量，
用v₁、v₂和v₃分別表示中子、氦核和氚核的速度，
由動(dòng)量守恒定律得m1v1=m2v2+m3v3，v3=

m1v1-m2v2

m3

代入數(shù)值，得v3=-8.1×106m/s
即反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反
（3）反應(yīng)前的總動(dòng)能E1=

1

2

m1

v

2 1

反應(yīng)后的總動(dòng)能E2=

1

2

m2

v

2 2

+

1

2

m3

v

2 3

經(jīng)計(jì)算知  E₂＞E₁
故可知反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損    
答：（1）

6 3

Li+

1 0

n→

4 2

He+

3 1

H；
（2）反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反；
（3）反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損．

點(diǎn)評(píng)：微觀粒子的碰撞與宏觀物體的碰撞相似，也遵守動(dòng)量守恒．書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程是基本功，要熟練掌握．