Question

13．重核的裂變與輕核的聚變都能發(fā)生質量虧損，釋放出核能，用中子轟擊鈾核而引起裂變，鈾核裂變時要放出更多的中子，裂變反應方程：${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+X，氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，該反應方程為：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+Y．已知：${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、${\;}_{2}^{4}$He和粒子Y的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c²，c是真空中的光速．由上述反應方程和數據可知，
（1）X、Y分別是什么粒子
（2）該反應釋放出的能量為多少 MeV（結果保留3位有效數字）

Answer 1

分析 由核電荷數與質量數守恒可以判斷出x、y粒子是哪種粒子；
先求出質量虧損，然后由質能方程可以求出釋放的能量．

解答 解：由核電荷數守恒可知，x粒子的核電荷數為：92+0-54-38=0，
由質量數守恒可知，x粒子的質量數為：235+1-140-94=2，則x粒子是2${\;}_{0}^{1}$n或中子
由核電荷數守恒可知，y粒子的核電荷數為：1+1-2=0，
由質量數守恒可知，y粒子的質量數為：2+3-4=1，
則y粒子是${\;}_{0}^{1}$n或中子；
核反應過程的質量虧損：△m=m₁+m₂-m₃-m₄，
由質能方程可知，核反應過程中釋放的能量為E=△mc²=17.6MeV；
答：（1）X、Y都是中子；
（2）該反應釋放出的能量為17.6MeV．

點評 考查核反應方程的書寫規(guī)律，應用核電荷數與質量數守恒、質能方程是正確解題的關鍵．