题目内容
已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，He核的质量为3.0150u．
（1）写出两个氘核聚变成He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能；
（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少？
（1）写出两个氘核聚变成He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能；
（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少？
分析：根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程．
先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；
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．
先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；
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）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：
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
He核和
n质量关系
得：中子的动能E1是
He核动能E2的3倍
即E1：E2=3：1
由能量守恒定律得：E1+E2=△E+2×0.35
由以上可以算出：E2=0.99MeV
E1=2.97 MeV
答：（1）核反应方程为：
H+
H→
He+
n；
（2）上述核反应中释放的核能是3.26MeV；
（3）反应中生成的He核和中子的动能分别是0.99MeV，2.97 MeV．
1 1 |
1 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 |
由此得P1和P2大小相等
由动能和动量关系E=
| P2 |
| 2m |
3 2 |
1 0 |
得：中子的动能E1是
3 2 |
即E1：E2=3：1
由能量守恒定律得：E1+E2=△E+2×0.35
由以上可以算出：E2=0.99MeV
E1=2.97 MeV
答：（1）核反应方程为：
1 1 |
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3 2 |
1 0 |
（2）上述核反应中释放的核能是3.26MeV；
（3）反应中生成的He核和中子的动能分别是0.99MeV，2.97 MeV．
点评：对于核反应书写核反应方程，要抓住微观粒子的碰撞，相当于弹性碰撞，遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒．
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