Question

（10分）兩個(gè)氘核聚變產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)氦核，已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，則

（1）寫出核反應(yīng)方程；

（2）算出釋放核能；

（3）若反應(yīng)前兩個(gè)氘核的功能均為0.355MeV，反應(yīng)時(shí)發(fā)生的是正對(duì)撞，設(shè)反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則反應(yīng)后氦核與中子的動(dòng)能各為多大？

Answer 1

解析：核反應(yīng)中釋放的能量可由愛因斯坦方程先計(jì)算出質(zhì)量虧損后進(jìn)而求得。

（1）核反應(yīng)方程為  H+H→He+n

（2）質(zhì)量虧損為

△m=2×2.01361.00873.0150=0.0035（u）

而對(duì)應(yīng)于1u的質(zhì)量虧損，釋放的核能為931.5MeV，于是上述核反應(yīng)中釋放的能量為

△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

（3）設(shè)氘核H，氦核He，中子n的質(zhì)量數(shù)分別為m、m₁、m₂，于是有

mσ－mσ=m₁σ₁－m₂σ₂

mσ²=E_k=0.35MeV

m₁σ=

m₂σ=

2E_k+△E=+

由此解得

=2.97MeV

=0.99MeV