Question

盧瑟福用α粒子轟擊氮核發現質子。發現質子的核反應為：。已知氮核質量為m_N=14.00753u，氧核的質量為m_O=17.00454u，氦核質量m_He=4.00387u，質子(氫核)質量為m_p=1.00815u。(已知：1uc²=931MeV，結果保留2位有效數字)
求：（1）這一核反應是吸收能量還是放出能量的反應？相應的能量變化為多少？
（2）若入射氦核以v₀=3×10⁷m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核。反應生成的氧核和質子同方向運動，且速度大小之比為1:50。求氧核的速度大小。

Answer 1

（1）吸收的能量為1.20MeV；（2）1.8×10⁶m/s

解析試題分析：①、Δm=m_N+m_He-m_O-m_p=-0.00129u
ΔE="Δm" c²=-1.20MeV
故這一核反應是吸收能量的反應，吸收的能量為1.20MeV
②、m_He v₀=m_H v_H+ m_Ov_O
又：v_O: v_H =1:5
解得：v_O =1.8×10⁶m/s
考點：質能方程及動量守恒定律。