Question

【題目】 H的質(zhì)量是3.016 050u，質(zhì)子的質(zhì)量是1.007 277u，中子的質(zhì)量是1.008665u．1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．求：
（1）一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合為氚核時，是吸收還是放出能量？該能量為多少？
（2）氚核的結(jié)合能和比結(jié)合能各是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成氚核的核反應(yīng)方程式是 H+2 n→ H，

反應(yīng)前各核子總質(zhì)量為mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u=3.024 607 u

反應(yīng)后新核的質(zhì)量為mH=3.016 050 u

質(zhì)量虧損為△m=3.024 607 u﹣3.016 050 u=0.008 557 u

因反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量，故此核反應(yīng)為放出能量的反應(yīng)．

釋放的核能為△E=△m×931.5 MeV=0.008 557×931.5 MeV=7.97 MeV．

答：一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合為氚核時，放出能量，該能量為7.97 MeV；

（2）解：氚核的結(jié)合能即為此核反應(yīng)為放出的能量，△E=7.97 MeV．

它的比結(jié)合能為 MeV．

答：氚核的結(jié)合能和比結(jié)合能分別為7.97 MeV和2.66 MeV．

【解析】（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程求出釋放的能量。
（2）根據(jù)結(jié)合能與平均結(jié)合能的定義即可求出平均結(jié)合能。
【考點精析】通過靈活運(yùn)用質(zhì)能方程，掌握愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程即可以解答此題．