Question

已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u， 核的質(zhì)量為3.0150u.兩個(gè)速率相等的氘核對(duì)心碰撞聚變成并放出一個(gè)中子，釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（質(zhì)量虧損為1u時(shí)，釋放的能量為931.5MeV.除了計(jì)算質(zhì)量虧損外，的質(zhì)量可以認(rèn)為是中子的3倍.）

（1）寫出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程式；

（2）該核反應(yīng)釋放的核能是多少？

（3）若測(cè)得反應(yīng)后生成中子的動(dòng)能是3.12Mev，則反應(yīng)前每個(gè)氘核的動(dòng)能是多少M(fèi)ev？

Answer 1

（1）核反應(yīng)方程為：                       

（2）質(zhì)量虧損為：△m = 2.0136×2－（3.0150+1.0087）=0.0035u  

釋放的核能為△E=△mc² = 931.5×0.0035Mev=3.26Mev      

（3）設(shè)中子和核的質(zhì)量分別為m₁、m₂，速度分別為v₁、v₂.反應(yīng)前每個(gè)氘核的動(dòng)能是E₀；反應(yīng)后動(dòng)能分別為E₁、E_2.    根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得

m₁v₁－m₂v₂ = 0  

          

        E₂= E₁ /3= 1.04Mev     

由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得E₁+E₂ = 2E₀+△E 

         E₀=0.45 Mev