Question

靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×10⁶m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)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(yīng)前的中子速度方向相同.

   （1）寫出此核反應(yīng)的方程式；

   （2）求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向；

   （3）此反應(yīng)過程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損，說明依據(jù)

Answer 1

（1）

（2），與反應(yīng)前中子的速度方向相反

（3）發(fā)生了質(zhì)量虧損

解析:

（1）   

（2）用m₁、m₂和m₃分別表示中子（）、氦核（）和氚核（）的質(zhì)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(shù)值，得     

即反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反

 （3）反應(yīng)前的總動能

        反應(yīng)后的總動能                 

        經(jīng)計算知  E₂＞E₁                                    

        故可知反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損