Question

6．氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+x，式中x是某種粒子．已知：${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、${\;}_{2}^{4}$He和粒子x的質(zhì)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．
（1）由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是什么粒子？
（2）該反應釋放出的能量為多少MeV？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應方程，并確定新核的種類；
（2）先求解出質(zhì)量虧損，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解出方程的核能．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒核反應方程式為：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$x，x為中子；
（2）在核反應過程中，反應前后原子核的質(zhì)量虧損為：△m=（m₁+m₂-m₃-m₄）=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u
由愛因斯坦質(zhì)能方程得：△E=△m•C²=0.0189×931.5MeV=17.6MeV，
答：（1）粒子x是中子．
（2）該反應釋放出的能量為17.6MeV．

點評 本題是熱核反應原理問題，要掌握書寫核反應方程的方法，熟練運用愛因斯坦質(zhì)能方程求解方程的核能．基礎(chǔ)性問題．