问题
问答题
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.
①写出α粒子轰击氮核的核反应方程;
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
③求此过程中释放的核能.
答案
①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
②设复核的速度为v,由动量守恒定律得:
m1v0=(m1+m2)v
解得:v=m1v0 m1+m2
③核反应过程中的质量亏损:△m=m1+m2-m0-m3
反应过程中释放的核能:
△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)•c2
答:①α粒子轰击氮核的核反应方程为147N+42He→178O+11H.
②复核的速度为v=
. m1v0 m1+m2
③该核反应过程中释放的核能为(m1+m2-m0-m3)c2.