两式相除可得
解得
【点睛】本题考查了核反应方程和动量守恒定律的基本运用,在运用动量守恒定律解题时,注意动量的矢量性.
7.中国科学院某实验室工作人员,用初速度为VO的α粒子,轰击静止的氮原子核,产生了质子.若某次碰撞可看做对心正碰,碰后释放的核能全部转化为动能,新核与质子同方向运动,且垂直磁场方向,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶17.
①写出核反应方程.
②求出质子的速度. (质子中子的质量均为m)
③估算核反应中的质量亏损.
【答案】 ①②2v0③
【解析】①根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程.②由核反应中动量守恒求质子的速度.③根据能量守恒定律求出放出的核能,再根据爱因斯坦质能方程求质量亏损.
①由质量数守恒及电荷数守恒可得:核反应方程为
②α粒子、新核的质量分别为4m、17m,质子的速度为v,选取α粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
解出.
③核反应中放出的核能为.
由爱因斯坦质能方程有
联立解得
8.一个静止的铀核23290U(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核 22890 Th(原子质量为228.0287u).(已知原子质量单位1u=1.67×10﹣27kg,1u相当于931.5MeV的能量)
(1)写出铀核的衰变反应方程;
(2)求该衰变反应中释放出的核能为多少MeV。
【答案】 (1) 23290U→22890 Th+24He (2) 5.50 MeV
【解析】(1)由质量数与核电荷数守恒可知,核衰变反应方程为
(2)该核衰变反应中质量亏损为: ,
根据爱因斯坦质能方程得,释放出的核能;
9.用中子轰击Li发生核反应,生成氚核和α粒子,并放出4.8 MeV的能量(1 u相当于931.5 MeV的能量)。
(1)写出核反应方程;
(2)求出质量亏损;
(3)若中子和Li是以等值反向的动量相碰,则生成的氚核和α粒子的动能之比是多少?
【答案】 (1) (2) (3)
【解析】(1)核反应方程:
(2)根据质能方程