Question

兩個(gè)氘核發(fā)生了如下反應(yīng)：

2 1

H+

2 1

H→

3 2

He+

1 0

n，已知反應(yīng)過(guò)程中放出的核能為3.26MeV（已知1u對(duì)應(yīng)的能量為931.5MeV）
（1）計(jì)算上述反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損；
（2）若反應(yīng)是兩個(gè)氘核以0.17MeV的動(dòng)能相向?qū)π呐鲎苍斐傻�，并且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核和中子的機(jī)械能，求反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核和中子的動(dòng)能．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損．
（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出反應(yīng)后氦核和中子的動(dòng)能之比，結(jié)合能量守恒定律求出氦核和中子的動(dòng)能．

解答：解：（1）由質(zhì)能方程得△E=△mc²
  得△m=

3.26

931.5

u=0.0035u
（2）生成的氦核和中子動(dòng)量大小相等即

2m1Ek1

=

2m2Ek2

  

Ek1

Ek2

=

m2

m1

=

1

3

根據(jù)題意有2E_k+△E=E_k1+E_k2=3.6Mev
解得 E_k1=0.9MeV   E_k2=2.7MeV．
答：（1）上述反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為0.0035u．
（2）反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核和中子的動(dòng)能分別為0.9MeV，2.7MeV．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，以及需掌握愛因斯坦質(zhì)能方程．