卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．发现质子的核反应为：147N+42He→178O+11H．已知氮核质量为mN=14.00753u，氧核的质量为mO=17.00454u，氦核质量mHe=4.00387u

问题描述：

卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．发现质子的核反应为：

147

N+

42

He→

178

O+

11

H．已知氮核质量为m_N=14.00753u，氧核的质量为m_O=17.00454u，氦核质量m_He=4.00387u，质子（氢核）质量为m_p=1.00815u．（已知：1uc²=931MeV，结果保留2位有效数字）求：
（1）这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？
（2）若入射氦核以v₀=3×10⁷m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核．反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1：50．求氧核的速度大小．

---

最佳答案：

（1）、这一核反应中，质量亏损：△m=mN+mHe-mO-mp=14.00753+4.00387-17.00454-1.00815=-0.00129u
由质能方程，则有△E=△m c2=-0.00129×931=-1.20MeV
故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为1.20MeV
（2）、根据动量守恒定律，则有：mHe v0=mH vH+mOvO
又：vO：vH=1：5
解得：vO=1.8×106m/s
答：（1）这一核反应是吸收能量，相应的能量变化为1.20MeV；
（2）氧核的速度大小1.8×106m/s．