Question

19．科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为：
甲：$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H+$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C→$\left.\begin{array}{l}{13}\\{7}\end{array}\right.$N        乙：$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H+$\left.\begin{array}{l}{15}\\{7}\end{array}\right.$N→$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C+X
①写出原子核X的质量数和核电荷数；
②已知原子核$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H、$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C、$\left.\begin{array}{l}{13}\\{7}\end{array}\right.$N的质量分别为m_H=1.0078u、m_C=12.0000u、m_N=13.0057u，1u相当于931MeV．试求每发生一次上述聚变反应甲所释放的核能；（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 ①根据质量数与质子数守恒规律，即可求解；
②根据爱因斯坦质能方程，结合质量亏损求出释放的核能．

解答 解：①根据质量数与质子数守恒规律可知：${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{7}^{15}$N→${\;}_{6}^{12}$C+X中X的电荷数为2、质量数为4，故X为α粒子即${\;}_{2}^{4}$He；
②根据爱因斯坦质能方程得：
△E=（m_H+m_C-m_N）×931=（1.0078u+12.0000u-13.0057u）×931=1.9551 MeV
答：①原子核X的质量数为4，核电荷数为2；
②每发生一次上述聚变反应甲所释放的核能为1.9551 MeV．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程和爱因斯坦质能方程，并能灵活运用，理解核反应方程的书写规律：质量数与质子数守恒．