核反应中的守恒探析

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、质量数守恒例 1. 在核反应方程式中（ ）A. X 是中子，B. X 是中子，C. X 是质子，D. X 是质子，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＝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＋k×1＝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，动量为，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D. 可能向相反的方向运动解析：原子核发生 γ 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用心 爱心 专心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 α 衰变，α 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 α粒子运动的轨道半径为 R，试求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）解析：设核衰变产生的 α 粒子的速度为 v，则有用表示衰变后剩余核的速度，则由动量守恒定律有在衰变过程中，α 粒子和剩余核的动能来自核反应过程中所释放的核能，由质能方程和能量守恒定律结合以上方程可解得二、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 α 射线轰击铍时，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；②这种射线的速度小...