1、核反應中的守恒探析守恒定律是自然界中普遍成立的規律，是物理學中有效的思維方法。在核反應過程中，雖然發生了質量虧損，但都遵守電荷數守恒，質量數守恒，動量守恒和能量守恒；核碰撞中還遵守動量守恒和能量守恒。應用上述守恒定律是解決原子物理問題的主要依據和有效的思維方法。本文結合實例分類探析核反應中的守恒。一、核反應中的守恒1. 電荷數、質量數守恒例1. 在核反應方程式中（ ）A. X是中子，B. X是中子，C. X是質子，D. X是質子，解析：在題目所給的核反應中，由電荷數守恒，設X的質子數為x，則核反應方程的左邊質子數為92092，右邊質子數為3854x92，x0，X的質子數為0，所以X為中子；由質

2、量數守恒，左邊的質量數為2351236，右邊的質量數為90136k×1236，k10，所以k的數值為10，B選項正確。2. 動量守恒例2. 光子的能量是，動量為，如果一個靜止的放射元素的原子核在發生輻射時只發出一個光子，則輻射后的原子核（ ）A. 仍然靜止B. 沿著與光子運動方向相同的方向運動C. 沿著與光子運動方向相反的方向運動D. 可能向相反的方向運動解析：原子核發生輻射時只發出一個光子，從核反應方程上來看原子核的電荷數和質量數都沒有發生變化，但光子是有動量的，根據動量守恒定律，輻射后的原子核應有一個與光子等大相反的動量，故選C。3. 能量和動量守恒例3. 云室處在磁感應強度為B

3、的勻強磁場中，一靜止的質量為M的原子核在云室中發生一次衰變，粒子的質量為m，電量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內。現測得粒子運動的軌道半徑為R，試求在衰變過程中的質量虧損（注：涉及動量問題時，虧損的質量可忽略不計）解析：設核衰變產生的粒子的速度為v，則有用表示衰變后剩余核的速度，則由動量守恒定律有在衰變過程中，粒子和剩余核的動能來自核反應過程中所釋放的核能，由質能方程和能量守恒定律結合以上方程可解得二、碰撞中的動量和動能守恒例4. 1920年，質子已被發現，英國物理學家盧瑟福曾預言：可能有一種質量與質子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫中子。1930年發現，在真空條件下用射線轟擊鈹時，會

4、產生一種看不見的、貫穿能力極強的不知名射線和另一種粒子。經過研究發現，這種不知名射線具有如下特點：在任意方向的磁場中均不能發生偏轉；這種射線的速度小于光速的十分之一；由它轟擊含有氫核的物質，可以把氫核打出來；由它轟擊含有氮核的物質，可以把氮核打出來，并且被打出的是氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15:2，若該射線中的粒子均具有相同的能量，氫核和氮核可認為靜止，碰撞過程中機械能無損失。已知氫核的質量MH和氮核的質量MN之比等于1:14。（1）寫出射線轟擊鈹核的核反應方程。（2）根據上面所述的各種情況，通過具體分析說明射線是不帶電的，但它不是射線，而是由中子組成。解析：（1）核反應方程是：（2）由可知，由于該射線在任意方向的磁場中均不能發生偏轉，因此該射線不帶電，是由電中性的粒子流組成的。由可知，由于射線是光子流，而該射線的速度小于光速的十分之一，因此它不是射線。設組成該射線的粒子質量為m，轟擊氫核和氮核時的速度為v，由于碰撞過程中機械能無損失，當被打出的氫核和氮核的速度為最大值時，表明該粒子與氫核及氮核的碰撞為彈性正碰，設與氫核發生彈性正碰后粒子速度為v1，與氮核發生彈性正碰后粒子速度變為v2，根據動量守恒和機械能守