Question

【题目】已知氘核的质量为2.0141u，中子的质量为1.0087u，氦核的质量为3.0160u，1u相当于931.5MeV。

(1)写出两个氘核聚变成氦核的核反应方程；

(2)计算上述核反应中释放的核能为多少MeV（结果保留三位有效数字）；

(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应后生成的氦核和中子的动能各为多少MeV？

Answer 1

【答案】(1) ；(2) 3.26MeV；(3) 0.99MeV，2.97MeV

【解析】

(1)聚变的核反应方程

(2)核反应过程中的质量亏损为

△m=2mD-（mHe+mn）=0.0035u

释放的核能为

△E=△mc2=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

(3)对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为0．即

0=mHevHe+mnvn

反应前后总能量守恒，得

解得

EkHe=0.99MeV

Ekn=2.97MeV