Question

【题目】已知氘核的质量为2.013 6 u，中子的质量为1.008 7 u，核的质量为3.015 0 u.

(1) 写出两个氘核聚变成核的反应方程．

(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，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？

Answer 1

【答案】; ΔE＝3.26 MeV; Ek1＝0.99 MeV; Ek2＝2.97 MeV

【解析】

（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：

（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为：△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设核和 的动量分别为P1和P2，由动量守恒定律得：0=P1+P2
由此得P1和P2大小相等，由动能和动量关系E=及核和质量关系，得中子的动能E1是核动能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：E1=2.97MeV
E2=0.99MeV