Question

【題目】盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：，已知氮核質(zhì)量為mN=14.00753u，氧核的質(zhì)量為m0=17.00454u，氦核質(zhì)量為mHe=4.00387u，質(zhì)子（氫核）質(zhì)量為mp=1.00815u。（已知：1u相當(dāng)于931MeV，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）求：

(1)這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量？相應(yīng)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(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng)，且氧核的速度大小為1.8×106m/s。則質(zhì)子的速度大小為多少？

Answer 1

【答案】(1)吸能，；(2)

【解析】

(1)這一核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損

由質(zhì)能方程，則有

故這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)，其能量變化了為。

(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律，則有

代入數(shù)據(jù)解得