Question

16．关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子速度为v₀=3×10⁷m/s，碰撞后氧核速度为v₁=0.8×10⁷m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程，α粒子轰击静止的氮核过程中动量守恒，因此根据动量守恒可正确解答该题．

解答 解：根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为：
¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H
根据动量守恒定律得，
m_Hev₀=m₀v₁+m_Hv
解得v=-1.6×10⁷m/s
碰撞后质子的速度大小为1.6×10⁷m/s  
答：核反应的方程式为¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H，碰撞后质子的速度大小为1.6×10⁷m/s．

点评 利用动量守恒和能量守恒解答原子物理问题是考查的重点，在平时训练中要加强这方面的训练，难度不大，属于基础题．