Перейдём в систему центра масс атома, в начальный импульс был равен нулю, после распада он останется тоже равен нулю, т.к. считаем, что внешние силы не действуют. Следовательно вектора импульсов, а следовательно и скоростей, направленны в противоположные стороны.