氘核的質(zhì)量為2.0136u ,氦3的質(zhì)量為3.0150u,中子的質(zhì)量為1.0087u.兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)氦3
(1)寫出核反應(yīng)方程.
(2)計(jì)算兩個(gè)氘核聚變釋放的能量.
(3)計(jì)算1kg氘完全聚變?yōu)楹?所釋放的能量.這能量相當(dāng)于多少煤完全燃燒放出的熱能?(煤的熱值為3.344×107J/kg)
解:(1) 核反應(yīng)方程為:
 (2) 兩個(gè)氘核聚變前后的質(zhì)量虧損:    
△m=2mD-(mHe+mn)=2×2.013 6u-(3.0150+1.0087)u=0.0035u
釋放的核能△E=△mc2 =0. 0035×1.6606×10 -27×(3. 00×108)2J=5. 23×10 -13J .    
(3)1 kg 氘所含的核數(shù)(個(gè))
每2個(gè)氘核聚變釋放的能量為5. 23×10 -13J ,
1kg 氘完全聚變成氦3所釋放的能量

相當(dāng)于燃燒煤的質(zhì)量為
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科目:高中物理 來源:同步題 題型:計(jì)算題

新華社2007年1月15日電,繼去年9月首次成功放電后,我國“人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置——位于合肥的全超導(dǎo)非圓截面核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)14日23時(shí)01分至15日1時(shí)連續(xù)放電四次,單次時(shí)間長約50毫秒,從而標(biāo)志著第二輪物理實(shí)驗(yàn)的開始。這個(gè)由我國自行設(shè)計(jì)、自行研制的“人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置是世界上第一個(gè)同時(shí)具有全超導(dǎo)磁體和主動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)的托卡馬克。該裝置再次成功放電,標(biāo)志著我國在全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域進(jìn)一步站在了世界前沿。“人造太陽”是從氘濃度為3.0×10-5 kg/L的海水中提取氘,使其在上億攝氏度的高溫下發(fā)生聚變反應(yīng)并釋放能量,就像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。
(1)已知兩個(gè)氘核聚變后就生成一個(gè)氦核,同時(shí)釋放出一個(gè)中子,且Mn=1.008 7 u,MD=2.013 6 u,Mα=3.015 0 u,1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.5 MeV的能量。試寫出其核反應(yīng)方程式,并計(jì)算該核反應(yīng)所釋放的核能。
(2)已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg,試計(jì)算1 L海水中所含的氘核全部發(fā)生聚變時(shí),所放出的能量與多少汽油完全燃燒所釋放出的能量相當(dāng)?

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