Question

25．我国在核聚变研究领域处于世界先进行列，在实验中观察到有下列4种核反应：

2 1

H+

2 1

H→

3 2

He+

1 0

n+3.25MeV

2 1

H+

2 1

H→

3 1

H+

1 1

H+4.00MeV

2 1

H+

3 1

H→

4 2

He+

1 0

n+17.6MeV

2 1

H+

3 2

He→

4 2

He+

1 1

H+18.3MeV
已知在实际发生的核聚变中上述4种的概率相同，其原料直接或间接都是氘核（

2 1

H），而氘核在地球上的储量非常丰富，每升海水中大约有0.030g氘，那么1L海水中的氘全部发生聚变释放的总能量为多少？（取阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023/mol）

Answer 1

分析：在实际发生的核聚变中上述4种的概率相同，故可以将题目中4个核反应方程两侧相加，得到一个反应方程，然后求解出1L海水中的氘原子数量，最后可以得到释放的总能量．

解答：解：在实际发生的核聚变中上述4种的概率相同，故以上4个核反应相当于下列的核反应：
6

2 1

H→2

4 2

He+2

1 1

H+2

1 0

n+43.15MeV              
1L海水中氘的总个数是：N=

0.030

2

×6.02×1023=9.03×1021(个)
总能量为E=

N

6

×43.15=

9.03×1021

6

×43.15=6.494×1022MeV
答：1L海水中的氘全部发生聚变释放的总能量为6.494×10²²MeV．

点评：本题关键是根据题意将4个核反应方程等效为一个核反应方程，然后在结合阿伏加德罗常数列式求解．