Question

（1）用質子轟擊鋰核₃⁷Li生成2個α粒子．己知質子質量mp=1.0078u，α粒子的質量ma=4.0026u，鋰核質量mLi=7.0160u，已知 lu的質量對應的能量為931.5MeV．
①寫出該反應的核反應方程式

 

，
②核反應中釋放出的能量為

 

．
（2）如圖1所示，在光滑水平面上的兩小球發生正碰．小球的質量分別為m₁和m₂．圖2為它們碰撞后的s-t 圖象．已知m₁=0.1kg．求m₂的質量．

Answer 1

分析：（1）根據質量數和電荷數守恒可正確書寫出該核反應方程，算出虧損質量，依據E=mc²，可以求得釋放的核能．
（2）兩球碰撞過程中動量守恒，根據它們碰撞前后的s-t 圖象可以求出碰撞前后速度大小關系，然后根據動量守恒方程即可正確求解．

解答：解：（1）根據題意可知該反應的核反應方程式：₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He；   
根據質能方程得：E=(mLi+mp-2mα) c2   
代入數據得：E=17.3MeV  
故答案為：₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He，17.3MeV．
（2）圖2可以計算出碰前m₁的速度v₁=4m/s      
碰后的速度v₁′=-2m/s   
由動量守恒m₁v₁+m₂v₂=m₁v′₁+m₂v₂′
解之得m₂=0.3 kg   
故m₂的質量為 m₂=0.3 kg．

點評：本題比較簡單考查了核反應方程、核能計算、動量守恒等基礎知識，越是簡單基礎問題，越要加強理解和應用，為解決復雜問題打下基礎．