题目内容

【题目】两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰,聚变后生成氦3,同时放出一个中子。已知氘核的质量为3.3426×10-27kg,氦3的质量为5.0049×10-27kg,中子的质量为1.6745×10-27kg。假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求:

(1)写出上述核反应方程;

(2)核反应中释放的核能(单位用MeV,保留三位有效数字);

(3)核反应中产生的氦3的动能(单位用MeV)。

【答案】(1)(2)3.26MeV(3)0.99 MeV

【解析】

(1)核反方程为:

(2)反应中释放的核能为:

(3)核反应前后动量守恒,反应前两个动能相同的氘核的动量等大反向,总动量为0,设反应后的质量和速度分别为,则有

题设已假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能,因此反应后的总动能满足

3和中子的质量比

利用以上三式和(2)的结果可求得氦3的动能为

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