Question

静止的锂核（Li）俘获一个速度为7.7×10⁶m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向与反应前的中子速度方向相同．
（1）写出此核反应的方程式；
（2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；
（3）通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损．

Answer 1

【答案】分析：①根据质量数守恒和电荷数守恒，书写核反应方程．
②₃⁶Li俘获中子发生核反应的过程，动量守恒，根据动量守恒定律求解未知粒子_x^yX的速度大小和方向．
③表示出反应前后得总动能进行比较解答
解答：解：（1）
（2）用m₁、m₂和m₃分别表示中子（）、氦核（）和氚核（）的质量，
用v₁、v₂和v₃分别表示中子、氦核和氚核的速度，
由动量守恒定律得
代入数值，得
即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×10⁶m/s，方向与反应前中子的速度方向相反
（3）反应前的总动能
反应后的总动能
经计算知  E₂＞E₁
故可知反应中发生了质量亏损    
答：（1）；
（2）反应后生成的氚核的速度大小为8.1×10⁶m/s，方向与反应前中子的速度方向相反；
（3）反应中发生了质量亏损．
点评：微观粒子的碰撞与宏观物体的碰撞相似，也遵守动量守恒．书写核反应方程是基本功，要熟练掌握．