Question

【题目】科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”（即23He），它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功，将为地球带来取之不尽的能源．已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生；
（1）写出核反应方程，
（2）若该反应中质量亏损为9.0×l0﹣30kg ， 且释放的能量全部转化为生成物的总动能．试计算生成物的总动能（聚变前粒子的动能可忽略不计）．

Answer 1

【答案】
（1）

根据题意设生成的新核 ，则由于在核反应过程中遵循质量数守恒故有3+2=1+A

解得A=4

根据核反应过程中核电荷数守恒可得2+1=1+Z

解得Z=2，故新核为He

所以核反应方程式为：H+H→He+n

（2）

核反应过程中质量亏损为△m，根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2，可得释放的能量△E=9.0×10﹣30×（3×108）2=8.1×10﹣13J

由于释放的能量全部转化为动能，故生成物的动能为8.1×10﹣13J．

【解析】①根据题意设生成的新核 ，则由于在核反应过程中遵循质量数守恒故有3+2=1+A
解得A=4
根据核反应过程中核电荷数守恒可得2+1=1+Z
解得Z=2，
故新核为He
所以核反应方程式为：H+H→He+n
②核反应过程中质量亏损为△m ， 根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2
可得释放的能量△E=9.0×10﹣30×（3×108）2=8.1×10﹣13J
由于释放的能量全部转化为动能，故生成物的动能为8.1×10﹣13J ．
①要写出核反应方程，必须知道生成物是什么，所以可以根据核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核，并最终写出核反应方程式．
②要计算生成物的总动能，就必须知道核反应释放的核能，根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2即可求出核反应释放的能量．