题目内容
2007年3月1日，国家重大科学工程项引"EAST超导托卡马克核聚变实验装置"在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收．作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从l升海水中提取氢的同位素氘。在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量．这就相当于人类为自己制造了一个小太阳。可以得到无穷尽的清洁能源．作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种．其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料．
如图所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动。离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束．设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为
，外半径
．
(1)将下列核反应方程补充完整，指出哪个属于核聚变方程．并求出聚变过程中释放的核能 
．已知 
的质量为
， 
的质量为
。
粒子的质量为
的质量为
质子质量为
，电子质量为
，光速为c
(2)若要使从a区域沿任何方向，速率为v 的离子射入磁场时都不能越出磁场的
外边界，则b区域磁场的磁感应强度至少为多大?
(3)若b区域内磁场的磁感应强度为B．离子从a区域中心o点沿半径OM方向
以某一速度射入b区域，恰好不越出磁场的外边界．请画出在该情况下离子在
a b区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期．
（1）
（2）
（3）
解析:
（1）属于聚变方程
(2)当离子的速度沿与内边界圆
相切的方向射人磁场，且轨道
与磁场外圆相切时所需磁场的
磁感应强度B，即为要求的值．
名校课堂系列答案
)R1
的质量为m2，
H质量为m3，α粒子的质量为mα，
n的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为C．)
( )
( )
( )
( )
）R1。
H的质量为m2，
H的质量为m3，α粒子的质量为mα，
的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为c。
（ ） B．
( )
( ) D．
( )
B.
D.