Question

【題目】兩個氘核聚變產(chǎn)生一個中子和一個氦核，已知氘核質(zhì)量m＝2 . 0136 u，氦核質(zhì)量m＝3 . 0150 u，中子質(zhì)量m＝1 . 008 7 u．

（1）寫出聚變方程；

（2）計算釋放的核能；

（3）若反應(yīng)前兩氘核的動能均為E＝0 . 35 MeV，它們正撞發(fā)生聚變，且反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽�，則反應(yīng)產(chǎn)生的氦核和中子的動能各為多大？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3） ,

【解析】

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程即可求出核反應(yīng)釋放的能量；把兩個氘核作為一個系統(tǒng)，對撞過程中動量守恒，且在反應(yīng)前后總能量守恒，可根據(jù)動量守恒定律及能量守恒定律即可求解反應(yīng)產(chǎn)生的氦核和中子的動能。

解：（1）聚變的核反應(yīng)方程：

（2）核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為

釋放的核能為

（3）對撞過程動量守恒，由于反應(yīng)前兩氘核動能相同，其動量等值反向，因此反應(yīng)前后系統(tǒng)的動量為0，即：

反應(yīng)前后總能量守恒，得：

解得：，