Question

（18分）兩個氘核發生如下核反應：，其中氘核的質量為2.0136u，氦核的質量為3.015u，中子質量為1.0087u，（1u質量對應的能量為931.5Mev）（1）求核反應中釋放的核能；（2）在以上兩氘核以相等的動能0.35Mev進行對碰撞，并且核能全部轉化為機械能的情況下，求反應中產生的中子和氦核的動能；（3）假設反應中產生的氦核沿直線向原來靜止的碳核（）接近，受庫侖力的影響，當它們距離最近時，兩個原子核的動能各是多少？

Answer 1

（1）
（2）氦核和中子的動能分別為
 

（3）氦核與碳核的動能分別為，

（1）釋放的核能 （4分）
（2）設碰后產生的中子和氦核的質量分別為m_h和m_He,速度分別為
由動量守恒有 （2分）
由此可得E碰后產生的中子與氦核的動能
比為（2分）
所以，氦核和中子的動能分別為
 

（3）設碳核質量為m_c,氦核與碳核相距最近時的速度為，根據動量守恒定律，有
 （3分）
所以（1分）
從而得到氦核與碳核的動能分別為 （2分）（2分）