核反应中的守恒探析
原子核的能量
原子核的能量1. 引言原子核是构成物质的基本粒子之一，它在物质世界中扮演着至关重要的角色。
原子核的能量是影响原子核稳定性和反应性质的关键因素之一。
本文将深入探讨原子核的能量及其相关概念，包括结合能、裂变和聚变等。
2. 结合能结合能是指将原子核中所有质子和中子相互吸引在一起所需要的能量。
当原子核处于较稳定状态时，其结合能较高；而当处于不稳定状态时，结合能较低。
结合能可以通过以下公式计算：E=mc2其中，E代表结合能，m代表质量差值（即质子和中子总质量与原子核总质量之差），c代表光速。
结合能越高，表示原子核越稳定。
例如，氦-4（He-4）是非常稳定的原子核，具有很高的结合能。
而铀-235（U-235）则是相对不稳定的原子核。
3. 裂变裂变是指一个重原子核分裂成两个或更多轻原子核的过程。
在裂变过程中，原子核释放出大量能量。
这种能量释放是通过质量转化为能量实现的，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，质量的微小损失将产生巨大的能量。
裂变反应通常发生在重原子核被中子轰击后。
例如，铀-235可以通过中子轰击而裂变成巴林（Ba）和氪（Kr）等两个轻原子核，并释放出大量的能量。
4. 聚变聚变是指两个或更多轻原子核结合形成一个更重的原子核的过程。
与裂变不同，聚变是需要高温和高压条件下才能实现的。
聚变反应是太阳和恒星内部产生能量的主要机制。
在聚变过程中，原子核会经历一系列反应路径。
最常见的聚变反应是氢-2（H-2）与氢-3（H-3）结合成氦-4（He-4），并释放出大量能量。
5. 能级结构原子核内部存在着复杂而有序的能级结构。
这些能级对于描述原子核性质和反应过程至关重要。
原子核能级结构的描述可以利用壳模型，类似于电子在原子中的能级排布。
壳模型可以解释原子核的稳定性、核自旋、磁偶极矩等性质。
6. 能量守恒在原子核反应中，能量守恒是一个重要的基本原理。
根据能量守恒定律，一个系统中的总能量保持不变。
在裂变和聚变反应中，虽然原子核发生了转变和释放出能量，但总能量仍然保持不变。
化学反应中的质量守恒与能量守恒原理
化学反应中的质量能量关系
化学反应中物质的转化伴随着能量的吸收或释放，但总质量和总能量始终保持 不变。
新型催化剂对质量能量守恒影响探讨
催化剂的作用
催化剂能够加速化学反应的速率，但不改变反应前后的总质量和总能量。
新型催化剂的发展
随着科学技术的不断进步，新型催化剂的研发和应用越来越广泛，对质量能量守恒的影响 也日益显著。
化学反应中的质量守恒与能量 守恒原理
汇报人:XX
20XX-01-31
目
CONTENCT
录
• 化学反应基本概念 • 质量守恒定律详解 • 能量守恒定律在化学反应中应用 • 质量与能量关系探讨 • 实验设计与数据分析方法 • 工业生产中质量能量守恒应用 • 总结与展望
01
化学反应基本概念
化学反应定义及分类
废弃物处理与资源回收
对生产过程中产生的废弃物进行妥善处理，同时 回收其中有价值的资源，实现资源的循环利用。
质量能量守恒在流程优化中作用
提高原料利用率
通过精确计算和控制原料的投入量，减 少浪费和损耗，提高原料的利用率。
提高产品质量和产量
通过优化反应条件和分离纯化过程， 提高产品的质量和产量，满足市场需
电能
在电化学反应中，化学能可以 直接转化为电能，如电池的工 作原理。
实例分析：放热和吸热反应
放热反应
反应过程中放出热量的化学反应，如酸碱中和反应、燃烧反应等。这些反应通常伴随着体系温度的升高。
吸热反应
反应过程中吸收热量的化学反应，如大多数分解反应、盐类的水解等。这些反应通常需要外部热源来提供活化能 量。
生成物的化学键能有关。
03
实例分析
例如，燃烧反应就是一种典型的放热反应。在燃烧过程中，燃料与氧气
核反应高中物理
核反应高中物理核反应是一种在原子核水平上发生的反应。
它是原子核结构和化学性质的重要组成部分，涉及到原子核的核子类型、数目和排列方式的变化。
核反应是指原子核之间、原子核与粒子之间或高能光子与原子核之间的相互作用。
这种相互作用可以结果核子数目的变化，原子核结构的改变，释放出高能粒子和能量等。
核反应是人类探索原子核的一个重要途径。
通过对核反应的研究，人类能够更好地理解原子核的结构和性质，并在核能的利用和核武器的防范方面取得突破性进展。
在核反应中，有一些重要的概念需要了解。
其中包括原子核的组成、核反应的类型、核反应的方程式、反应堆和核武器等。
原子核的组成包括质子和中子。
质子是带有正电荷的基本粒子，它们存在于原子核中，质子数决定了元素的种类。
中子是一种中性粒子，它们也存在于原子核中，用于稳定原子核。
原子核的组成决定了其核反应的类型和特性。
核反应的类型可以分为两种，即裂变反应和聚变反应。
裂变反应是将重核裂解成两个或更多的小核子的过程。
聚变反应则是将两个或多个轻核合成一个更重的核的过程。
核反应的方程式是描述这种反应过程的数学表达式。
它包括反应物和生成物的化学式，以及反应中释放的能量。
反应堆是一种利用核反应产生能量的设备，最常见的应用是核电站。
核武器则是利用核反应释放出的能量来制造破坏力极大的武器。
在研究核反应时，需要掌握一些基本的物理知识。
首先，在核反应过程中，质量和能量的守恒原则必须得到严格遵守。
其次，核反应中释放出的能量非常巨大，需要特殊的防护措施来保护人类免受其影响。
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kX Xe Sr n U ++→+1365490381023592中（ ） A. X 是中子，9=kB. X 是中子，10=kC. X 是质子，9=kD. X 是质子，10=k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νh ，动量为c h ν，如果一个静止的放射元素的原子核在发生γ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R v mqvB 2=用'v 表示衰变后剩余核的速度，则由动量守恒定律有0')(=-+v m M mv 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2mc E ∆=∆和能量守恒定律222')(2121v m M mv mc -+=∆ 结合以上方程可解得)(2)(22m M m c qBR 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。
化学反应中的质量守恒定律
化学反应中的质量守恒定律摘要：化学反应是物质转变过程中重要的一环，而质量守恒定律是理解和解释化学反应的基础规律之一。
质量守恒定律的表述可以通过化学方程式来体现，化学方程式中的反应物与产物之间的原子数目和质量必须保持平衡。
这种平衡形式的表达是对质量守恒定律的数学化阐释。
因此，质量守恒定律不仅是化学反应的基本原则，也是化学方程式的基础。
然而，质量守恒定律并非没有例外或局限性。
在某些特殊情况下，如核反应、放射性衰变等，会出现质量变化的现象，这是因为核子的转化和能量释放导致了质量的变化。
此外，质量守恒定律只针对封闭系统成立，无法涵盖开放系统中的质量变化。
为了进一步深入理解质量守恒定律，未来的研究可以探索其他守恒定律与质量守恒定律的关系，如能量守恒定律、动量守恒定律等。
这样可以建立更全面的理论框架，促进对化学反应过程的深入认识和理解。
基于此，本篇文章对化学反应中的质量守恒定律进行研究，以供参考。
关键词：化学反应；质量守恒定律；方法分析引言化学反应中的质量守恒定律是指在封闭系统内，化学反应前后物质的总量保持不变。
质量守恒定律在现实生活和科学研究中具有广泛的应用。
在工业领域，质量守恒定律的应用使得化工过程更加高效和可控，例如在合成反应和催化反应中，质量守恒定律能够帮助工程师设计出更稳定和节能的生产流程。
在环境保护方面，质量守恒定律的应用可以帮助解决废水处理、大气污染控制等问题。
此外，质量守恒定律在生命科学领域也发挥着重要作用，例如，在新陈代谢过程和食物消化过程中，质量守恒定律能够对物质转化进行精确计算和理解。
基于此，本文旨在探讨质量守恒定律的原理和表述，并介绍实验验证方法及其在现实生活中的应用。
一、质量守恒定律的原理和表述分析质量守恒定律是化学反应中的一项基本原则，它指出在封闭系统中，化学反应前后物质的总质量保持不变。
这意味着在一个化学反应过程中，反应物的质量与生成物的质量之和始终保持相等。
质量守恒定律的原理基于原子理论。
高中物理核反应方程总结
高中物理核反应方程总结核反应方程是物理领域中最重要的公式之一，它描述了物质的核反应过程。
它可以用来研究不同材料的能量变化、原子结构变化，以及核核聚变和核裂变过程。
在高中物理教学中，学生们需要掌握和理解核反应方程的内容，这对于物理领域的深入理解和认知有着至关重要的作用。
本文旨在对高中物理核反应方程的内容做一个总结。
一、定义核反应方程是用来描述核变化过程的一种数学表达式，其中包含有反应的核素的核质量（A）和核电荷量（Z）等参数。
通过核反应方程，我们可以确定核反应中物质的原子核破坏状态，以及反应产生的新元素。
核反应方程可以用来描述核裂变、核合成和其他核反应过程。
有时候，它也可以被用来描述反应的热力学特性，比如能量的变化和激发态的产生。
二、基本原理核反应方程是基于以下几个原理：（1）能量守恒原理：在任何反应中，能量总是守恒的，也就是说输入能量等于输出能量。
（2）质量守恒原理：在任何反应中，物质的质量总是守恒的，也就是说反应前后物质的质量总量是不变的。
（3）核质量守恒原理：在任何反应中，反应前后核质量总量是不变的，也就是核质量守恒。
三、常用的核反应方程（1）核裂变方程：把原子的核裂变表示为核反应方程，可以用分子反应来表示：$$_{z_1}^{A_1}rm{X} +_0^1rm{n} to _{z_2}^{A_2}rm{Y}+_0^1rm{n} + Delta E$$其中，$_z^{A}$ X 为原子核，$_0^1$ n 为中子，$_z^{A}$ Y 为裂变后的核，$Delta$ E 为裂变产生的能量。
（2）核合成方程：把原子的核合成表示为核反应方程，可以用分子反应来表示：$$_{z_1}^{A_1}rm{X} + _{z_2}^{A_2}rm{Y} to_{z_3}^{A_3}rm{Z} + Delta E$$其中，$_z^{A}$ X $_z^{A}$ Y 为原子核，$_z^{A}$ Z 为合成后的核，$Delta$ E 为合成产生的能量。
动量和能量守恒定律在核反应中的应用
第 1 页 共 1 页 动量和能量守恒定律在核反应中的应用
1．1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂7(73Li)原子核，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核．
(1)写出核反应方程；
(2)已知质子的质量为m ，初速度为v 0，反应后产生的一个原子核速度大小为34
v 0，方向与质子运动方向相反，求反应后产生的另一个原子核的速度以及反应过程中释放的核能(设反应过程释放的核能全部转变为动能)．
答案 (1)73Li ＋11H →242He (2)v 0 218m v 20
解析 (1)根据质量数与电荷数守恒，则有
73Li ＋11H →242
He (2)由动量守恒定律得m v 0＝4m (－34
v 0)＋4m v 解得v ＝v 0
释放的核能为
ΔE ＝12·4m v 2＋12·4m ·(34v 0)2－12
m v 20 解得ΔE ＝218
m v 20.。
原子物理学中的守恒思想
原子物理学中的“守恒”思想守恒定律是自然界中普遍存在的基本规律，它的本质是：物质在发生变化或物体间相互作用的过程中某些物理量的总量保持不变．应用守恒定律时，可以不考虑变化或相互作用过程的细节，给解题带来极大的方便．故在解决问题时，首先考虑应用守恒定律，是物理学中一种有效的思维方法．原子和原子核物理学是研究原子和原子核的内部结构和运动规律的科学，原子和原子核在发生变化或相互作用中存在许多守恒量．本文结合实例作分类阐述． 一、能级跃迁时的能量守恒根据玻尔理论的原子跃迁量子化假设：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量等于这两定态的能量差，即hv =21E E -．题1（2000年春季高考题）根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E '的轨道，辐射出波长为λ的光．用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则E '等于（ ）A ．c h E λ-B ．ch E λ+ ｀C ．λch E - D ．λc h E +解析：根据原子跃迁时能量守恒E E hv '-=，又λcv =，所以E 'vc h E -=，故选C ．题2（1995年全国高考题）如图1给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有______种，其中最小的频率等于_______Hz ．(保留两位有效数字)解析：氢原子最低的四个能级之间的辐射跃起迁，如图2分析有6种形式，则对应发射光子的能量有6种，对应的频率亦有6种．其中从n=4跃迁到n=3能级时原子辐射能量最小，对应发出的光频率也最小，根据跃迁时能量守恒，min hv =4E －3E ,则：hE E v 34min -=[]34191063.6106.1)51.1(85.0--⨯⨯⨯---=Hz14106.1⨯=Hz 二、核反应中的守恒 1、电荷数、质量数守恒电荷数和质量数守恒是原子核反应中的两个基本定律，也是解答这类题目的基本根据． 题3 （2001年全国高考题）在下列四个方程中，X 1 、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子．①++→+Xe Sr n U 138549538102359231X②+H 212X n He 1032+→③+→Th U 23490238923X–3.4–13.6 １ ２ ３ ４ –0.86 –1.51 –3.4 –13.6 0.86 1.51 n nE n (eV) E n (eV) 图 2图 1④+→+Al He Mg 27134224124X以下判断正确的是（ ）A ．1X 是中子B ．2X 是质子C ．3X 是α粒子D ．4X 是氘核解析：首先根据电荷数守恒算出X 1、X 2、X ３、X 4的核电荷数分别为0、1、2、1，从而确定粒子的名称分别为中子、氢、氦、氢，然后再根据质量数守恒确定X 1代表中子，X 2代表氘核，X ３代表α粒子，X 4代表质子，故A 、C 正确. 题4（1998年全国高考题）天然放射性元素23290Th（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb 20682（铅），下列论断正确的是（ ）A ． 铅核比钍核少8个质子B ．铅核比钍核少24个质子C ．衰变过程共有4次α衰变和8次β衰变D ．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变解析：根据题意，钍核的电荷数是90，质量数是232，则其质子数为90、中子数为232―90=142；铅核的电荷数是82，质量数为208，则其质子数为82、中子数为208―82=126，所以选项A 对B 错．设经过了X 次α衰变和Y 次β衰变，则核衰变方程可写成：+→Pb Th 2088223292X +He 42Y e 01-根据质量数和电荷数守恒，可列方程： 238=208+4X 90=82+2X –Y 解得：X=6，Y=4说明共经过了6次α衰变和4次β衰变，选项C 错D 对． 2、 动量守恒动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，大到天体，小到微观粒子，无论相互作用的是什么力，动量守恒定律都适用，因此，动量守恒定律也适用于原子或原子核间的相互作用． 题5、在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动分别如图3中a 、b 所示，若两圆半径之比是32：1，则： （1） 该核发生的是何种衰变？磁场的方向怎样？ （2） 该核的原子序数是多少？解析：本题是1994年的高考题稍为改造过来的．核衰变放出的带电粒子和反冲核速度方向相反．若放出的是正粒子，根据左手定则，其在磁场中受洛伦兹力的方向与反冲核的相反，一起在磁场中做匀速圆周运动，两圆轨道应外切．故图中两圆内切表明粒子应带负电，即该核发生的是β衰变．匀强磁场的方向可能是向里，也可能向外，因为它对运动的轨迹没有影响．设这个原子核的原子序数为Z ，衰变后β粒子半径为r 1，质量为m 1，速度大小为v 1；产生新核的半径为r 2，质量为m 2，速度大小为v 2，根据动量守恒定律得：m 1v 1―m 2v 2=0 ∴m 1v 1=m 2v 2根据q v B=m rv 2得：qB mv r =∝q 1∴112121+==Z q q r r 代入数据，得Z=32题6（2003年全国高考题）如图4所示，K -介子衰变的方程为K -→π-+π0，其中K -介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电．一个K -介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生π-介子的轨迹为圆弧PB ．两轨迹在P 点相切，它们的半径-K R 与-πR 之比为 2：1．π0介子的轨迹没画出．由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比是（ ） A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：6解析：根据题意先分别求出带电粒子在磁场中作圆周运动中的轨道半径．设K -、π-、πo介子在磁场中运动时的动量大小分别是-k p 、-πp 、o p π ，由Rv m qvB 2=得:qBp qBv m R K K K K ----=⋅=qBp R --=ππ 又∵-K R ：-πR =2：1最后根据衰变过程动量守恒，---=ππp p p o k 可得：--=πp p k∴-πp ：o p π=1：3．正确选项为C ．3、能量守恒能量守恒定律是人类长期总结得到的一条普遍适用的基本规律．重核裂变和轻核聚变是获取能量的两个重要途径，是能量转化和守恒的重要运用．题7（2002年广东高考题）如下一系列反应是在恒星内部发生的P + 126C → 137N137N → 136C + e ++ υP + 136C → 147NP + 147N → 158O图4 ABＰ158O → 157N + e + + υP + 157N → 126C + α其中P 为质子，α为α粒子，e +为正电子，υ为一种中微子，已知质子的质量为m P =1.672648⨯10-27kg ，α粒子的质量为m a=6.644929⨯10-27kg ，正电子质量为m e=9.11⨯10-31kg ，中微子的质量可忽略不计，真空中光速c=3.00⨯108m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量．解析:为求出系列反应后释放的能量,将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，系列反应最终等效为：4P → α + 2e ++ 2υ设反应后释放的能量为Q ,根据质能关系和能量守恒可得：22224c m c m c m e p ⋅+⋅=⋅α+Q代入数值可得：Q =3.95⨯10-12J题8（2000年全国高考题）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核23592U为燃料的反应中，当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：23592U + 10n → 13954Xe + 9438Sr + 310n235.0439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u 为单位),已知1u 的质量对应的能量为9.3⨯102MeV ，此裂变反应释放出的能量是______MeV ． 解析：裂变前后的质量亏损是：Δm =（235.0439+1.0087–138.9778–93.9154–3⨯1.0087）u =0.2033u 由质能方程和能量守恒，可得裂变过程释放出的能量：ΔE =Δm •c 2=0.2033×9.3×102MeV =1.89×102MeV 4、能量和动量守恒题9（2000年春季高考题）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 ，其运动轨迹与在磁场垂直的平面内．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：该衰变放出α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径R 与运动速度v 的关系由洛伦兹力和牛顿第二定律可得：q v B=m v 2/R ①设衰变后剩余核的速度为v ′， 衰变过程中动量守恒，故有： 0=m v –（M –m ）v ′ ②又衰变过程α粒子和剩余核的动能都来自于 亏损质量，即：22221)(21mv v m M c m +'-=⋅∆ ③联立①②③解得：Δm =22)(2)(cm M m qBR M ⋅- 题10、已知氘核的质量为2.0136u ，中子的质量为1.0087u ，32He 的质量为3.0150u ．（1） 写出两个氘核聚变的核反应方程； （2） 计算上述反应中释放的核能；（3） 若两个氘核以相等的动能0.35MeV 做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He 核的动能为多大？ 解析：（1）应用质量数守恒和电荷数守恒可写出核反应方程：21H + 21H → 32He + 10n（2）由题给条件可求出质量亏损为：Δm =2.0136⨯2–（3.0150+1.0087） =0.0035u∴释放的核能为：ΔE =Δc m ⋅2=931.5⨯0.0035MeV =3.26MeV（3）因核反应中释放的能量全部转化为机械能，即转化为32He 核和中子的动能．设32He和中子的质量分别为m 1、m 2，速度为v 1、v 2，则由动量守恒定律和能量守恒定律得：m 1v 1–m 2v 2 =0E E E E K K K ∆+=+0212联立以上两式解得：1K E =)2(410E E K ∆+ =)26.335.02(41+⨯⨯MeV=0.99MeV三、粒子碰撞中的守恒粒子间的相互碰撞属于弹性碰撞，故碰撞过程中动量守恒、动能也守恒．题11．已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核发生弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的，中子的动能是E 0，那么至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于10-6E 0？解析：设中子质量为m ，碳核质量为M ，碰撞前中子的速度为v 0，碰撞后中子的速度为v ，碳核的速度为V ，根据动量守恒和动能守恒,有：mv 0=MV mv +220212121MV mv mv += 222212121H H v m v m mv +'=222212121NN v m v m mv ''+''=NN v m v m mv ''+''=又m M 12=联立以上三式，可得：01311v v -=所以碰撞一次，中子的动能变为：02211131121E mv E ⎪⎭⎫ ⎝⎛==同理，第二次碰撞后中子的动能为：0212213141312E E E ⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 所以碰撞n 次后中子的动能为：021311E E nn ⎪⎭⎫ ⎝⎛=则021311E n⎪⎭⎫ ⎝⎛＜0610E -即n21311⎪⎭⎫ ⎝⎛＜610- 取对数计算，有： 2n （lg11-lg13）＜-6 解得：n ＞ 41.4所以至少碰撞42次,中子的动能才能小于10-6E 0题12、1930年发现用钋放出的α射线轰击铍核Be 时产生一种射线，其贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板．当时著名物理学家居里夫人也不知道这是什么射线．1932年，英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核．若未知射线均和静止氢核、氮核发生正碰，测出被打出的氢核的最大速度为v H =3.5×107m/s,被打出的氮核的最大速度υN =4.7×106m/s.假定正碰时没有能量损失，试根据上述数据算出未知射线中的粒子的质量与质子质量之比．解析：设未知粒子的质量为m ，速度为υ，粒子和核碰撞时，动量、动能守恒，有：联立①②，解得： v m m mv HH +='2 联立③④，解得：v m m mv NN +=''2vm m m H142+=代入数值，得：H m m =可见未知粒子的质量非常接近于质子的质量． 从以上分析可看出，在各种核反应中都存在着一定的守恒量，因此在求解有关核反应问题时，先分析在反应过程中存在哪些守恒量，再选用相应的守恒定律就可快速求解，这是解决原子物理问题的主要依据和有效的思维方法。
质量守恒原理
质量守恒原理质量守恒原理是自然科学中的重要基本原理，它表明在任何封闭系统中，质量是不会凭空消失或增加的。
这个原理对于理解物质的转化和反应过程至关重要，是化学、物理等学科研究的基础。
本文将详细介绍质量守恒原理的概念、应用和相关实验。
一、质量守恒原理的概念质量守恒原理是指在一定条件下，一个封闭系统中的总质量在物质转化和反应过程中保持不变。
无论是固体、液体还是气体，质量不会凭空消失或增加。
这一原理是由18世纪法国化学家拉瓦锡所发现的。
二、质量守恒原理的应用质量守恒原理在化学、物理和工程领域的应用广泛。
在化学方面，许多化学反应都基于质量守恒原理，如反应物A和B经过反应生成产物C和D，根据质量守恒原理，反应前后质量应保持不变，即质量守恒。
在实验中，可以通过称量反应物和产物的质量来验证质量守恒原理。
以水的电解实验为例，将一定质量的水在电解装置中进行电解，实验证明水在电解过程中质量未发生变化，符合质量守恒原理。
工程领域中，质量守恒原理被广泛应用于生产过程的控制和优化。
工程师们通过对原材料和能量的有效利用，保证产品质量的稳定性。
例如，化工生产中，通过控制反应物的质量和配比，以及优化生产过程，确保所得产品质量达到标准要求。
三、质量守恒原理的实例1. 燃烧反应烧一根木柴为例，木柴燃烧产生的热量和气体包括烟雾等都是由木柴的质量所提供的，反应前后总质量保持不变。
2. 化学反应化学反应中，反应物的质量与产物的质量之和在封闭系统中保持不变。
例如，将铁与硫的粉末混合在一起进行反应，生成了二硫化铁，反应前后总质量不变。
3. 核反应在核反应中，原子核发生裂变或聚变，质量守恒原理也适用。
例如，核聚变反应中，质子和中子结合形成氘核，反应前后总质量保持不变。
四、质量守恒实验为了验证质量守恒原理，可以进行一些简单的实验。
例如，可以选择一个封闭容器，在容器内置放一块明确质量的物体，然后将容器严密密封。
经过一段时间后，再次称量物体的质量，结果应与初始质量保持一致，证明质量守恒原理成立。
核反应前后动量守恒的原理
核反应前后动量守恒的原理
核反应前后动量守恒的原理是根据牛顿第三定律，即作用力与反作用力相等且方向相反。
在核反应中，原子核之间发生相互作用，产生的反作用力会使得反应前后的原子核的总动量保持不变。
具体来说，在核反应中，原子核之间存在相互作用力，例如靠近的原子核之间的库仑力、核力等。
当某个核发生反应，产生的作用力会使得其他核也发生运动，同时产生反作用力作用于发生反应的核。
根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，方向相反。
由于核反应过程中的作用力与反作用力在时间上是等效的，所以反应前后的总动量保持不变。
即使在核反应中，一方产生了较大的动量变化，但由于反作用力的存在，其他核的动量会相应改变，从而保持整个系统的总动量守恒。
这个原理也说明了为什么在核反应中，通常会看到碎片以相反方向产生运动。
一个核产生的动量变化会使得其他核产生相反的动量变化，从而保持总动量守恒。
核反应的能量公式
核反应的能量公式
核反应是人类历史上最古老、最重要的物理学领域之一，它的发展历史可以追溯到20世纪初的核物理学时代。
它不仅是人类发电、重要的武器制造，而且也是人类对自然界构成的具体了解。
本文就介绍一下核反应的能量公式，以及这个公式背后的科学原理。
首先，我们来看一下核反应的能量公式。
核反应的能量公式是核物理学领域中最重要的方程之一，也称为“能量守恒方程”，被简写为：
ΔE=Q-W
其中，ΔE表示反应后剩余的总能量，Q表示热量变化，W表示机械功。
也就是说，总能量在所有的核反应中是守恒的，也就是说，核反应的热量和机械功总量不变，ΔE表示反应中改变的能量量，它总是等于热量变化量和机械功量的差值。
接下来，我们来看一下，核反应能量公式背后的科学原理。
首先，热量变化Q一般表示核反应发生过程中质子和中子的碰撞，这是核反应中重要的变化，因为碰撞能释放出大量的能量。
另外，机械功W表示反应过程中物质的变形，也就是热量转换为机械动能的过程，这也是反应过程中的重要环节。
这样，我们就介绍完了核反应的能量公式以及这个公式背后的科学原理。
核反应能量公式是一个很重要的物理学方程，其中热量变化和机械功是核反应过程中很重要的两个环节，它们决定了反应后剩余的总能量。
如何掌握核反应的能量公式，以及这个公式背后的科学原
理，对于我们理解和利用核反应的核物理原理都有重要的意义。
核聚变和能量守恒定律
核聚变和能量守恒定律核聚变确实不遵守质量守恒定律，轻核聚变释放出巨大的结合能，原子核出现明显的质量亏损。
根据爱因斯坦的质能关系式E=mc²，这块巨大的能量是亏损的这块质量转化而来。
核聚变反应前后质量不守恒，因为质量转化的这部分能量不再以质量的形式存在了。
但反应前后的总能量保持守恒，也就是说核聚变反应遵守能量守恒定律。
要实现聚变需要高温高密度以及高的约束时间。
现在做等离子体放电实验加热方式有：欧姆加热，中性束注入加热，低杂波加热，电子回旋波加热，离子回旋波加热。
实验中加热注入的能量来自电网，注入能量比聚变产生的能量高。
输出能量与输入能量之比为Q，日本JT-60U的实验在理论上实现了Q>1，ITER希望实现Q>5.聚变的产物有一部分是高能α粒子，占反应产生能量的20%左右，未来希望利用这部分能量加热新的燃料，摆脱外界加热，实现自持燃烧。
按照相对论，能量跟质量之间存在质能关系：E = mc^2，这里的c是真空中的光速，约等于30万公里每秒。
这是个内涵非常丰富的公式，基本的意思是，有一定的能量，就必然对应一定的质量，反之亦然。
好，让我们看看这个公式对化学反应意味着什么。
考察一个典型的化学反应，2 H2 + O2 = 2 H2O，氢气和氧气生成水。
液态水的摩尔生成焓是-285.8 kJ/mol，意思就是，在标准条件下（25摄氏度，1个大气压），从氢气和氧气单质生成1 mol液态水（即18克水）放出的能量是285.8 kJ。
这么多能量对应的质量是多少呢？用国际单位制表示，光速c大约是3E8 m/s（3E8表示3乘以10的8次方），光速的平方c^2 = 9E16 m^2/s^2，待求的质量是285.8E3 / 9E16 kg = 31.8E-13 kg = 3.18E-9 g。
2克氢气和16克氧气生成18克水时，质量只减少了3.18乘以10的-9次方克！就比例而言，是1.76E-10，即100亿分之1.76。
《化学反应的热效应》能量守恒-反应热核心
《化学反应的热效应》能量守恒，反应热核心在我们的日常生活和科学研究中，化学反应无处不在。
从燃烧煤炭取暖，到食物在体内的消化分解，再到工业生产中的各种化学过程，无一不涉及化学反应。
而在这些化学反应中，有一个非常重要的概念，那就是化学反应的热效应。
什么是化学反应的热效应呢？简单来说，就是当化学反应发生时，系统与环境之间交换的热量。
如果反应过程中释放出热量，我们称之为放热反应；如果反应过程中吸收热量，那就是吸热反应。
比如，煤炭的燃烧就是一个典型的放热反应，它释放出大量的热能，为我们提供了温暖和能源。
而碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳的反应则是吸热反应，需要从外界吸收热量才能进行。
那么，为什么会有热效应的产生呢？这就要涉及到化学反应的本质了。
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
在断裂旧化学键时，需要吸收能量；而在形成新化学键时，则会释放出能量。
如果形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键吸收的能量，那么反应就是放热的；反之，如果吸收的能量大于释放的能量，反应就是吸热的。
为了更准确地描述化学反应的热效应，科学家们引入了反应热这个概念。
反应热是指在等温、等压条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量。
它的单位通常是焦耳（J）或千焦耳（kJ）。
通过测量反应热，我们可以定量地了解化学反应中能量的变化情况。
在研究化学反应热效应时，能量守恒定律起着至关重要的作用。
能量守恒定律告诉我们，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
对于化学反应来说，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量之间的差值，就表现为反应热。
例如，氢气和氧气反应生成水的过程中，氢气和氧气分子中的化学键断裂，吸收了一定的能量；然后氢原子和氧原子重新结合形成水分子，新化学键的形成释放出更多的能量。
如果释放的能量大于吸收的能量，那么这个反应就是放热反应，反应热为负值；反之，如果吸收的能量大于释放的能量，反应就是吸热反应，反应热为正值。
利用电荷守恒、物质守恒、中子守恒的原理,解释以下现象。
利用电荷守恒、物质守恒、中子守恒的原
理，解释以下现象。
利用电荷守恒、物质守恒、中子守恒的原理，解释以下现象
一、现象解释：电荷守恒原理
根据电荷守恒原理，闭合系统内的总电荷保持不变。
当两个物
体接触时，电荷可能会从一个物体传递到另一个物体，但总电荷仍
然保持不变。
因此，若在一个闭合系统中发生电荷迁移的现象，可
能是由于电荷从一个物体转移至另一个物体导致的。
二、现象解释：物质守恒原理
根据物质守恒原理，封闭系统中的物质总量保持不变。
这意味
着物质既不会凭空消失，也不会无故产生。
因此，当我们观察环境
中的物质现象时，可以利用物质守恒原理来解释其中的变化。
例如，当化学反应发生时，原有物质的质量将与生成的物质的质量保持相等，因为物质无法凭空消失或凭空产生。
三、现象解释：中子守恒原理
根据中子守恒原理，中子的总数在封闭系统中保持不变。
在核反应中，中子的生成和损失是由于核反应引起的，但整个过程中中子的总数保持不变。
因此，当我们研究核反应或其他与中子相关的现象时，可以利用中子守恒原理来解释其中的变化。
总结：
通过利用电荷守恒、物质守恒和中子守恒的原理，我们可以解释各种现象，例如电荷迁移、物质变化以及核反应中的中子生成和损失。
这些守恒原理帮助我们理解自然界中的物质和能量的转移和转化过程，并在科学研究与实践中提供基础。
核反应中的“质量守恒”与“质量亏损”
核反应中的“质量守恒”与“质量亏损”核反应、核反应方程以及核能的计算是在高中物理第二十二章《原子核》中的主要内容。
在讲该部分时教师都会向学生介绍核反应须遵循四大“守恒”,即电荷数守恒、质量守恒、动量守恒、能量守恒。
而在计算核能时是利用反应前后亏损的质量△m和爱因斯坦的质能方程E=mc2来计算核反应过程中释放的核能△E=△mc2.一方面说核反应过程中质量守恒，另一方面又说核反应过程质量亏损,二者岂不矛盾？其实不然，原因是二者所指“质量”不同。
一、核反应过程中质量守恒，其“质量”是指总质量，即静质量和动质量之和。
爱因斯坦在狭义相对论中提出质能方程E=mc2，并指出物质的质量与其运动有关。
若物体静止时的质量为m（静质量），则该物体所蕴含的静止能量为mc2，即是说能量mc2包含除动能之外．．．．．的其它能量（如内能、势能等）之和。
爱因斯坦的质能方程不仅对单一粒子适用,对多个粒子组成的物体甚至宏观物体也适用。
下面利用爱因斯坦质能方程和能量守恒定律来看核反应过程中的质量守恒。
设原子核A和粒子B发生核反应，生成C、D,各粒子的静止质量和动能分别为m i和E ki (i=1、2、3、4)Ａ＋Ｂ→Ｃ＋Ｄ静质量 m1 m2 m3 m4动能 E k1 E k2 E k3 E K4根据爱因斯坦的质能方程各粒子所蕴含的除动能之外的能量为m i c2，那么各粒子总能量Ｅi＝m i c2＋Ｅki能的转化和守恒定律是自然界最基本规律之一,当然适用于原子核反应。
由能量守恒,反应前总能量等于反应后总能量。
即（m 1c2+E k1)+（m2c2+E k2)=（m3 c2+E k3）+( m4 c2+E k4）将上式两边除c2：（m 1+ ）＋（m2+)＝(m3+）＋（m4+）（※）由上式于是引出m i¹=m i+，m i¹是总质量,包括两部分m i和，其中是因运动才具有，故称为动质量，那么总质量=静质量+动质量，(※）式可写成：m1¹+m2¹=m3¹+m4¹上式可见核反应前后质量不变是指各粒子的总质量守恒，即各粒子的静质量和动质量之和不变，它是由自然界普遍规律能量守恒定律推出.二、原子核反应中的质量亏损是指静质量的增减在相对论中，物体运动时质量不等于静止时质量，但一般情况下速度较小，往往从静质量角度来处理问题，通常所说的质量也指静质量。
同位素质量守恒
同位素质量守恒同位素质量守恒是指在化学反应或核反应中，同一元素的同位素在反应前后总质量保持不变的原则。
这一原理是基于质量守恒定律，即质量在任何化学或物理过程中都是不变的。
在自然界中，许多元素存在多种同位素。
同位素是指具有相同原子序数（即具有相同的原子核中质子数）但质量数不同的原子核。
例如，氢元素的三种同位素分别是氢-1（质子数为1，质量数为1）、氢-2（质子数为1，质量数为2）和氢-3（质子数为1，质量数为3）。
同位素之间的质量差异主要来自于中子的数量。
在化学反应中，同位素质量守恒是一个重要的原理。
当发生化学反应时，原子核不发生变化，只有电子的重新排列。
因此，在化学反应中，同一元素的不同同位素参与反应前后总质量保持不变。
以氢气和氧气的反应生成水为例，氢气的两种主要同位素是氢-1和氢-2，氧气只有一种同位素氧-16。
当氢气和氧气按照化学方程式2H2 + O2 → 2H2O进行反应时，氢气的总质量与氧气的质量之和等于生成的水的总质量。
这符合同位素质量守恒的原则。
同位素质量守恒不仅适用于化学反应，也适用于核反应。
核反应是指原子核发生变化的过程，通常涉及中子和质子的转化。
在核反应中，同一元素的不同同位素可以相互转化。
例如，铀-235在吸收中子后发生裂变，生成氙-143、锗-90和中子。
这个过程中，铀-235的质量与裂变产物的质量之和保持不变，符合同位素质量守恒的原则。
同位素质量守恒的原理在科学研究和工程应用中具有重要意义。
通过分析同位素质量守恒关系，可以确定反应物和产物的质量比例，计算反应的物质转化率。
这对于研究化学反应的机理、优化反应条件以及控制反应过程具有指导意义。
同位素质量守恒也在核能领域有重要应用。
核反应堆中的核燃料在裂变过程中会产生大量的核子，这些核子的总质量与核燃料的质量之和保持不变。
通过研究同位素质量守恒关系，可以评估核燃料的利用率和裂变产物的放射性污染程度，为核能的安全利用提供科学依据。
naa和ha质子守恒
naa和ha质子守恒以"naa和ha质子守恒"为标题的文章，将重点探讨naa和ha质子守恒的概念以及其在物理学中的应用。
一、引言naa和ha质子守恒是物理学中的一个重要原理，它描述了在化学反应或核反应中质子的守恒现象。
质子是构成原子核的基本粒子之一，它的守恒关系决定了物质的守恒性质，对于理解化学和核物理反应过程具有重要意义。
1. 质子的定义质子是带正电的基本粒子，它位于原子核中，具有正电荷e，质量约为1.67×10^-27千克。
质子的数量决定了一个原子的元素性质。
2. 质子守恒的概念质子守恒是指在化学反应或核反应中，质子数量的守恒性质。
质子守恒的原理是指质子在反应前后的总数不变，即质子的生成和消失必须是相等的。
这个原理适用于所有的化学反应和核反应。
三、naa和ha质子守恒的应用1. 化学反应中的质子守恒化学反应是指物质之间的原子重新组合形成新的化合物的过程。
在化学反应中，质子守恒原理被广泛应用。
以酸碱中和反应为例，NaOH和HCl反应生成NaCl和H2O。
反应前后，质子的数量保持不变，即反应前的质子数等于反应后的质子数。
这符合质子守恒原理。
2. 核反应中的质子守恒核反应是指原子核之间发生的反应。
在核反应中，质子守恒原理同样适用。
以核聚变反应为例，氢原子核（质子）融合成氦原子核。
在核聚变反应中，质子的总数在反应前后保持不变。
这也符合质子守恒原理。
四、质子守恒的重要性1. 质子守恒与能量守恒的关系质子守恒与能量守恒密切相关。
在化学反应和核反应中，质子守恒原理保证了能量守恒的成立。
因为质子的生成和消失必须是相等的，所以能量也在反应前后保持不变。
2. 质子守恒与物质守恒的关系质子守恒原理也与物质守恒的关系密切。
在化学反应和核反应中，质子守恒保证了物质的守恒性质。
反应前后，物质的总质子数保持不变。
五、总结naa和ha质子守恒是物理学中的一个基本原理，它描述了在化学反应和核反应中质子数量的守恒性质。
核反应 原理
核反应原理我们来介绍一下核聚变。
核聚变是指两个轻核合并成一个更重的核的过程。
核聚变在太阳和恒星中是主要的能量来源。
在核聚变反应中，轻核之间的排斥力被克服，使得原子核能够靠近并融合成更重的核。
这个过程释放出大量的能量，同时产生新的元素。
核聚变反应的能量密度非常高，因此被认为是未来清洁能源的希望之一。
接下来，我们来介绍一下核裂变。
核裂变是指重核分裂成两个或更多轻核的过程。
核裂变是核能的一种重要形式，也是目前核能发电的主要方式。
在核裂变反应中，重核被撞击或吸收中子后发生不稳定，进而分裂成两个或多个轻核。
这个过程同样释放出大量的能量，并且产生新的中子，可以维持连锁反应的进行。
核裂变反应的能量释放量相对较小，但是可以通过控制反应速率来稳定地产生能量。
核反应的发生需要满足一定的条件。
首先，核反应需要有足够高的能量来克服核间的排斥力，使得核能够靠近并发生相互作用。
其次，核反应需要有足够的中子作为催化剂，激发或促进核反应的发生。
最后，核反应需要满足能量和动量守恒的原则，确保反应前后的总能量和总动量守恒。
核反应的应用非常广泛。
在能源领域，核反应可以用于核电站的发电，提供清洁、高效的能源供应。
在医学领域，核反应可以用于放射性同位素的制备和核医学的诊断治疗。
在工业领域，核反应可以用于材料改性和同位素标记等应用。
此外，核反应还可以用于核武器的制造，具有破坏性和威慑力。
总结一下，核反应是指原子核之间发生的变化，包括核聚变和核裂变两种形式。
核聚变是两个轻核合并成一个更重的核的过程，产生大量能量和新的元素。
核裂变是重核分裂成两个或更多轻核的过程，同样释放出大量能量并产生新的中子。
核反应的发生需要满足一定的条件，应用广泛，对于能源开发和核物理研究具有重要意义。
希望通过对核反应原理的了解，可以增加对核能的认识和理解。
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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kX Xe Sr n U ++→+1365490381023592
中（ ） A. X 是中子，9=k
B. X 是中子，10=k
C. X 是质子，9=k
D. X 是质子，10=k
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νh ，动量为c h ν
，如果一个静止的放射元素的原子核在发生γ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R v m
qvB 2
=
用'v 表示衰变后剩余核的速度，则由动量守恒定律有
0')(=-+v m M mv 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2mc E ∆=∆和能量守恒定律2
22')(21
21
v m M mv mc -+=∆ 结合以上方程可解得
)(2)
(22m M m c qBR 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α射线轰击铍Be 9
4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，
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α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γ射线，而是由中子组成。
解析：（1）核反应方程是：
n C He Be 1
0126429
4+→+ （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γ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γ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：
2
2
121212121
H H H H v M mv mv v M
mv mv +=+= 解得H H M m mv v +=2
同理，在打出氮核的过程中，有：
22
2222121
21
N N N
N v
M mv mv v M mv mv +=+= 解得N N M m mv v +=2，H
N N H
m m M m v v ++= 根据v H 、v N 的表达式及114215
==H N N H
M M v v ，
解得H M m ≈
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。