题目内容
两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360 u,氦核的质量mHe=3.0150 u,中子的质量mn=1.0087 u .
(1)写出聚变方程并计算释放的核能.
(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?
(1)写出聚变方程并计算释放的核能.
(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?
(1) 3.26 MeV(2) EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV.
(1)聚变的核反应方程2
H→
He+
n,核反应过程中的质量亏损为Δm=2mD-(mHe+mn)=0.0035 u
释放的核能为ΔE=0.0035×931.5 MeV=3.26 MeV.
(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0,即
0=mHevHe+mnvn,反应前后总能量守恒,得
mHev
+
mnv
=ΔE+2Ek0,
解得EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824134729718281.png)
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释放的核能为ΔE=0.0035×931.5 MeV=3.26 MeV.
(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0,即
0=mHevHe+mnvn,反应前后总能量守恒,得
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![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824134730077312.png)
解得EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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