题目内容
太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.013 6u，氦核质量为3.015 0u，中子质量为1.008 7u，1u的质量相当于931.5MeV的能量则：
（1）完成核反应方程：
H+
H→
He
He+
n．
（2）求核反应中释放的核能．
（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．
（1）完成核反应方程：
2 1 |
2 1 |
3 2 |
3 2 |
1 0 |
（2）求核反应中释放的核能．
（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．
分析：（1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式．
（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．
（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．
解答：解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He，
由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：
H+
H→
He+
n；
（2）反应过程中质量减少了：
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u，
反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设
n核和
He的动量分别为P1和P2，
由动量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，
由动能和动量关系E=
及
n和
He的质量关系得：
中子的动能En是
He核动能EHe的3倍，即En：EHe=3：1，
由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，
解得：中子的动能En=2.97MeV，
He的动能：EHe=0.99MeV，
故答案为：（1）
He；
（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；
（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．
由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：
2 1 |
2 1 |
3 2 |
1 0 |
（2）反应过程中质量减少了：
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u，
反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设
1 0 |
3 2 |
由动量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，
由动能和动量关系E=
| P2 |
| 2m |
1 0 |
3 2 |
中子的动能En是
3 2 |
由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，
解得：中子的动能En=2.97MeV，
3 2 |
故答案为：（1）
3 2 |
（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；
（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．
点评：解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程，能够灵活运用动量守恒定律和能量守恒定律．
练习册系列答案
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H＋
n.
→________＋
。