Question

已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，

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He核質(zhì)量為3.0150u．
A、寫出兩個氘核聚變成

3 2

He的核反應方程

2

2 1

H→

3 2

He+

1 0

n

．
B、計算上述核反應中釋放的核能．（結果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5MeV）
C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的

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He核和中子的動能各是多少？（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應方程．通過愛因斯坦質(zhì)能方程求出在核反應中釋放的核能．根據(jù)動量守恒、能量守恒求出反應中生成的

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He核和中子的動能．

解答：解：A、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得 2

2 1

H→

3 2

He+

1 0

n
B、在核反應中質(zhì)量的虧損為△m=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u
所以釋放的核能為△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
C、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，
所以氦核與中子的動量相等．
由E_K=

p2

2m

得
E_He：E_n=1：3
所以E_n=

3E

4

=

3

4

×(2Ek+△E)=3.0MeV E_He=

1

4

E=

1

4

×(2Ek+△E)=1.0MeV．
故答案為：A、2

2 1

H→

3 2

He+

1 0

n．
B、上述核反應中釋放的核能為3.26MeV．
C、反應中生成的

3 2

He核和中子的動能各是1.0MeV、3.0MeV．

點評：解決本題的關鍵知道在核反應過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及掌握愛因斯坦質(zhì)能方程，能夠靈活運用動量守恒定律和能量守恒定律．