Question

14．一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個γ光子．已知質子、中子、氘核的質量分別為m₁、m₂、m₃，普朗克常量為h，真空中的光速為c．該聚變反應過程中的質量虧損為（m₁+m₂）-m₃；γ光子的波長為$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．

Answer 1

分析 解答本題需要掌握：核反應方程要遵循質量數(shù)和電荷數(shù)守恒；聚變反應后質量減小，放出能量；正確利用質能方程求釋放的能量；掌握光子能量、頻率、波長、光速之間關系．

解答 解：聚變反應中的質量虧損△m=（m₁+m₂）-m₃；
聚變反應中虧損的質量轉化為能量以光子的形式放出，故光子能量為E=（m₁+m₂-m₃）c²；
根據(jù)E=$\frac{hc}{λ}$=（m₁+m₂-m₃）c²，得光子的波長為：λ=$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．
故答案為：（m₁+m₂）-m₃，$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．

點評 愛因斯坦質能方程為人類利用核能打開了大門，要正確理解質能方程中各個物理量是含義．