Question

9．1930年发现，在真空条件下用α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）轰击铍核（${\;}_{4}^{9}$Be）时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子，查德威克认定这种粒子就是中子．
（1）写出α粒子轰击铍核的核反应方程，并说明核反应方程的类型？
（2）如果放出的一个中子与一个静止的碳核发生正碰，则撞后碳核的速度大小是多少？（设中子质量为m，撞击前速度为V₀，与碳核撞后的速度大小为V₁，方向与原来方向相反，碳核质量为12m）

Answer 1

分析 （1）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程式．
（2）碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后碳核的速度大小．

解答 解：（1）核反应过程核电荷数与质量数守恒，
核反应方程式为：${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n；
（2）中子与碳核发生碰撞过程系统动量守恒，以中子的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律有：mv₀=m（-v₁）+12mv，解得：v=$\frac{{v}_{0}+{v}_{1}}{12}$；
答：（1）核反应方程式：${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n，核反应类型：原子核的人工转变；
（2）撞后碳核的速度大小是：$\frac{{v}_{0}+{v}_{1}}{12}$．

点评 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．