Question

兩個(gè)氘核聚變產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)氦核（氦的同位素），若在反應(yīng)前兩個(gè)氘核的動(dòng)能均為，它們正面碰撞發(fā)生核聚變，且反應(yīng)后釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，反應(yīng)后所產(chǎn)生的中子的動(dòng)能為2.49MeV，求該核反應(yīng)所釋放的核能。已知氘核的質(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為，中子的質(zhì)量為。

Answer 1

設(shè)反應(yīng)前氘核動(dòng)量的大小為p，反應(yīng)后生成的中子和氦核動(dòng)量的大小分別為和，其動(dòng)能分別為和，反應(yīng)所釋放的核能為，則：
由動(dòng)量守恒得：
由能量守恒得：

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114355150589.gif" style="vertical-align:middle;" />，所以

由<1>、<2>、<3>解得：
即在這個(gè)衰變過程中釋放出3.26MeV的能量。
由此可知，由動(dòng)量守恒和能量守恒計(jì)算核能，還要和相關(guān)知識(shí)相結(jié)合。