Question

已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u，核的质量为3.015 0 u.

（1）写出两个氘核聚变成的核反应方程.

（2）计算上述核反应中释放的核能.

（3）若两个氘核以相等的动能0.35 MeV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，则反应中生成核和中子的动能各是多少？

Answer 1

（1）  (2)3.26 MeV  （3）0.99 MeV    2.97 MeV

解析:

（1）→.

（2）核反应中质量亏损Δm=2.013 6 u×2-(3.015 0 u+1.008 7 u)=0.003 5 u,

释放的核能：ΔE=Δmc²=0.003 5×931.5 MeV=3.26 MeV.

（3）设核和中子的质量分别为m₁、m₂，速度分别为v₁、v₂，则由动量守恒定律及能量守恒定律得：m₁v₁-m₂v₂=0,E_k1+E_k2=2E_k0+ΔE

解方程组可得：E_k1=×(2×0.35+3.26) MeV=0.99 MeV;

E_k2=(2E_k0+ΔE)=×(2×0.35+3.26) MeV=2.97 MeV.