Question

靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×10⁶m/s的中子，發生核反應后若只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向與反應前的中子速度方向相同．
（1）寫出此核反應的方程式；
（2）求反應后產生的另一個粒子的速度大小及方向；
（3）通過計算說明此反應過程中是否發生了質量虧損．

Answer 1

【答案】分析：①根據質量數守恒和電荷數守恒，書寫核反應方程．
②₃⁶Li俘獲中子發生核反應的過程，動量守恒，根據動量守恒定律求解未知粒子_x^yX的速度大小和方向．
③表示出反應前后得總動能進行比較解答
解答：解：（1）
（2）用m₁、m₂和m₃分別表示中子（）、氦核（）和氚核（）的質量，
用v₁、v₂和v₃分別表示中子、氦核和氚核的速度，
由動量守恒定律得
代入數值，得
即反應后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應前中子的速度方向相反
（3）反應前的總動能
反應后的總動能
經計算知  E₂＞E₁
故可知反應中發生了質量虧損    
答：（1）；
（2）反應后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應前中子的速度方向相反；
（3）反應中發生了質量虧損．
點評：微觀粒子的碰撞與宏觀物體的碰撞相似，也遵守動量守恒．書寫核反應方程是基本功，要熟練掌握．