题目内容

【题目】 H的质量是3.016 050u,质子的质量是1.007 277u,中子的质量是1.008665u.1u相当于931.5MeV的能量.求:
(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,是吸收还是放出能量?该能量为多少?
(2)氚核的结合能和比结合能各是多少?

【答案】
(1)解:一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是 H+2 n→ H,

反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u=3.024 607 u

反应后新核的质量为mH=3.016 050 u

质量亏损为△m=3.024 607 u﹣3.016 050 u=0.008 557 u

因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应为放出能量的反应.

释放的核能为△E=△m×931.5 MeV=0.008 557×931.5 MeV=7.97 MeV.

答:一个质子和两个中子结合为氚核时,放出能量,该能量为7.97 MeV;


(2)解:氚核的结合能即为此核反应为放出的能量,△E=7.97 MeV.

它的比结合能为 MeV.

答:氚核的结合能和比结合能分别为7.97 MeV和2.66 MeV.


【解析】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程,结合爱因斯坦质能方程求出释放的能量。
(2)根据结合能与平均结合能的定义即可求出平均结合能。
【考点精析】通过灵活运用质能方程,掌握爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程即可以解答此题.

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