Question

靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×10⁶m/s的中子，發生核反應后若只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（He），它的速度大小是8×10⁶m/s，方向與反應前的中子速度方向相同.
（1）寫出此核反應的方程式；
（2）求反應后產生的另一個粒子的速度大小及方向；
（3）此反應過程中是否發生了質量虧損，說明依據

Answer 1

（1）
（2），與反應前中子的速度方向相反
（3）發生了質量虧損

（1）   
（2）用m₁、m₂和m₃分別表示中子（）、氦核（）和氚核（）的質量，用
v₁、v₂和v₃分別表示中子、氦核和氚核的速度，由動量守恒定律得
  
代入數值，得     
即反應后生成的氚核的速度大小為8.1×10⁶m/s，方向與反應前中子的速度方向相反
（3）反應前的總動能
反應后的總動能                 
經計算知  E₂＞E₁                                    
故可知反應中發生了質量虧損