核反应方程

核反应中的守恒探析

守恒定律是自然界中普遍成立的规律，是失去了才懂得珍惜 物理学中有效的思维方法。在核反应过程中，

虽然发生了质量亏损，但都遵守电荷数守恒，质量数守恒，动量守恒和能量守恒；核碰撞中

还遵守动量守恒和能量守恒。应用上述男鸡女虎婚姻是否相配 守恒定律是解决原子物理问题的主要依据和有效的思

维方法。本文结合实例分类探析核反应中的守恒。

一、核反应中的守恒

1.电荷数、质炸鸡腿图片 量数守恒

235190136

U

0

n

38

Sr

54

XekX

中（）例1.在核反应方程式92

A.X是中子，

k9

B.X是中子，

k10

C.X是质子，

k9

D.X是质子，

k10

解析：在题目所给的核反应中，由电荷数守恒，设X的质子数为x，则核反应方程的

左边质子数为92＋0＝92，右边质子数为38＋54＋x＝班主任德育工作总结 92，x＝0，X的质子数为0，所以X

为中子；由质量数守恒，左边的质量数为235＋1＝236，右边的质量数为90＋136＋k1＝

236，k＝10，所以k的数值为10，B选项正确。

2.动量守恒

例2.光子的能量是

h

，动量为

h

c

，如果一个静止的放射元素的原子核在发生

辐

射时只发出一个光子，则辐射后的原子核（）

A.仍然静止

B.沿着与光子运动方向相同的方向运动

C.沿着与光子运动方向相反的方向运动

1

D.可能向相反的方向运动

解析：原子核发生辐射时只发出一个光子，从核反应方程上来看原子核的电荷数和

质量数都没有发生变化，但光子是有动量的，根据动量守恒定律，辐射后的原子核应有一个

与光子等大相反的动量，故选C。

3.能量和动量守恒

例3.云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中

发生一次衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测

得粒子运动的轨道半径为R，试求怎么解散微信群聊 在衰变过程中的质量亏损（注：涉及动量问题时，亏损

的质量可忽略不计）

v

2

解析：设核衰变产生的粒子的速度为v，则有

qvBm

用

v'

表示衰变后剩余核的速度，则由动量守恒定律有

mv(Mm)v'0

R

在衰作文素材大全 变过程中，粒子和剩余核的动能来自核反应过程中所释放的核能，由质能方程

Emc

和能量守恒定律

mc

2

2



12

mv

2



12

(Mm)v'

2

结合以上方程可解得

M(qBR)

2

2

m

2cm(Mm)

二、碰撞中的动量和动能守恒

例4.1920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，他把它叫中子。1930年发现，在真空条件下用射线轰击铍

94

Be时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子。经过研究发现，

这种不知名射线具有如下特点：①在任意方向的磁场中均不能发生偏转ps做倒影 ；②这种射线的速度

小于光速的十分之一；③由它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；由它轰击含有氮核

的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的是氢核的最大速度v

H

和被打出的氮核的最大速

度v

N

之比近似等于15:2，若该射线中的粒子均具有相同的能量，氢核和氮核可认为静止，

2

碰撞过程中机械能无损失。已知氢核的质量M

H

和氮核的质量M

N

之比等于1:14。

（1）写出射线轰击铍核的核反应方程。

（2）根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明射线是不带电的，但它不是射线，

而是由中子组成。

解析：（1）核反应方程是：

94

Be

2

He

6

C

0

n

4121

（2）由①可知，由于该射线在任意方向的磁场中均不能发生偏转，因此该射线不带电，

是由电中性的粒子流组成的。由②可知，由于射线是光子流，而该射线的速度小于光速的

十分之一，因此它不是射线。

设组成该射线的粒子质量为m，轰击氢核和氮核时的速度为v，由于碰撞过程中机械能

无损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明该粒子与氢核及氮核的碰撞为弹性

正碰，设与氢核发生弹性正碰后粒子速度为v

1

，与氮核发生弹性正碰后粒子速度变为v

2

，

根据动量守恒和机械能守恒，在打出氢核的过程中有：

mvmv

1

M

1

2mv

2

H2

1

v

H



1

2M

H



12

mvv

2H

解得

v

H

2mv

mM

H

同理，在打出氮核的过程中，有：

mvmv

2

M

N

v

N

1

2mv

2



12

mv

22



12

M

N

v

v

H

vN

2N

解得

v

N

2mv

mM

N

，

mM

N

mm

H

152

MM

根据v

H

、v

N的表达式及

v

H

vN

，

NH



141

解得

mM

H

即该粒子的质量与氢核质量近似相等，因此这种粒子是中子。

3

4