Question

13．某實驗室工作人員，用初速度為v₀=0.09c（c為真空中的光速）的α粒子，轟擊靜止在勻強磁場中的鈉原子核${\;}_{11}^{23}$Na，產(chǎn)生了質(zhì)子．若某次碰撞可看做對心正碰，碰后新核的運動方向與α粒子的初速度方向相同，質(zhì)子的運動方向與新核運動方向相反，它們在垂直于磁場的平面內(nèi)分別做勻速圓周運動．通過分析軌跡半徑，可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1：10，已知質(zhì)子質(zhì)量為m．則（　�。�

• A． 該核反應方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H
• B． 該核反應方程是${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{0}^{1}$n
• C． 質(zhì)子的速度約為0.225c
• D． 質(zhì)子的速度為0.09c

Answer 1

分析 （1）根據(jù)核反應質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒求解；
（2）該核反應的過程中滿足動量守恒，由此即可求解．

解答 解：A、B、新原子核的質(zhì)量數(shù)：m=23+4-1=26，核電荷數(shù)：z=11+2-1=12
核反應方程：He+${\;}_{11}^{23}$Na→${\;}_{12}^{26}$Mg+${\;}_{1}^{1}$H．故A正確，B錯誤；
C、D、
（2）質(zhì)子質(zhì)量為m，α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m，設質(zhì)子的速度為v，對心正碰，選取α粒子運動的方向為正方向，則由動量守恒得：
4mv₀=26m$\frac{v}{10}$-mv
解出v=0.225c．故C正確，D錯誤．
故選：AC

點評 掌握核反應方程中的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒是寫出方程的關鍵，能根據(jù)質(zhì)量數(shù)之比確定粒子質(zhì)量之比，根據(jù)動量守恒求解碰撞后的粒子速度．