Question

已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u．

　　（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）若两氘核以相等的动能0.35MeV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：见详解
解析：

利用核反应中质量数和电荷数守恒写出核反应方程，求出质量亏损，利用爱因斯坦质能方程求得核反应中释放的核能，再利用两氘核在碰撞过程中动量守恒和能量守恒求得新核的动能． 　　（1）由质量数和电荷数守恒可知 　　　　　　　　 　　（2）由题设条件可求出质量亏损为 　　Dm=2.0136u×2-（3.0150+1.0087）u 　　　=0.0035u 　　所以释放的核能为 　　　　　　　DE=Dmc2 　　　　　　　　=931.5×0.0035MeV 　　　　　　　　=3.26MeV 　　（3）核反应中释放的核能全部转化为机械能，即和的动能，设和的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，则由动量和能量守恒有：m1v1-m2v2=0 　　　　　　　　　Ek1+Ek2=2Ek0+DE解之得 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　说明：在解答这道题第（3）问时，容易卡壳的是只知道两氘核在碰撞中能量守恒，而忘记动量守恒，把这道题和力学中两小球在光滑水平面上作对心碰撞联系，很容易解答．