Question

1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．193

Answer 1

解题思路：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程．

（2）射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电，该射线速度小于光速，所以它不是γ射线．由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明它们发生的是弹性正碰．根据动量守恒定律、能量守恒定律求出未知粒子质量与质子质量的关系．

（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得，

94Be

+42He→

126C

+10n

（2）由①可知，该射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电．

由②可知，因为该射线速度小于光速，所以它不是γ射线．

由③可知，由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明它们发生的是弹性正碰．设该粒子的质量为m，碰撞前速度为v₀，与氢核碰撞后速度为v₁，与氮核碰撞后速度为v₂，则有：

mv₀=mv₁+M_Hv_H

[1/2]mv₀²=[1/2]mv₁²+[1/2]M_Hv_H²

解得v_H=[2m

m+MHv₀，同理得v_N=

2m

m+MNv₀

由题意知

vH

vN＝

15/2]，

MN

MH＝

14

1

∴m=M_H

即该粒子的质量与氢核（质子）的质量相近，因此这种粒子是中子．

答：（1）核反应方程为

94Be

+42He→

126C

+10n

（2）推导过程如上．

点评：

本题考点： 动量守恒定律；机械能守恒定律．

考点点评： 本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，对学生的分析推理能力要求较高，是一道好题．