Question

2個氘核結合成1個氦核要放出能量．已知氘核的質量為2.0141u，氦核質量為4.0026u，則：
（1）2個氘核結合成一個氦核放出的能量為多少J？
（2）1kg氘完全結合氦放出的能量為多少J？合多少eV？

Answer 1

分析：（1）先求出質量損失，然后由質能方程求出釋放的能量；
（2）求出1kg氘含有多少個氘核，然后求出1kg氘完全結合氦放出的能量．

解答：解：（1）2個氘核結合成一個氦核的質量虧損△m=2×2.0141u-4.0026u=0.0256u，
釋放的能量E=△m×931.5MeV=0.0256×931.5MeV=23.8464MeV≈3.8×10^-12J；
（2）1kg氘含有氘核含有氘核的個數N=

1kg

1.6606×10-27kg/u×2.0141u

，
1kg氘完全結合氦放出的能量為E_總=

NE

2

=

1

2

×

1

1.6606×10-27×2.0141

×3.8×10^-12J≈5.7×10¹⁴J≈3.6×10³³eV；
答：（1）2個氘核結合成一個氦核放出的能量為3.8×10^-12J；
（2）1kg氘完全結合氦放出的能量為5.7×10¹⁴J，合3.6×10³³eV．

點評：本題難度不大，求出核聚變時的質量虧損，應用質能方程即可求出釋放的能量；本題思路雖然簡單，但計算量較大，解題時應注意單位換算．