Question

16．一个氢原子的质量为1.6736×10^-27 kg，一个锂原子的质量为11.6505×10^-27 kg，一个氦原子的质量为6.6467×10^-27 kg．一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子．
（1）写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？
（2）1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？

Answer 1

分析 （1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程，算出亏损质量，依据E=mc²，可以求得释放的核能．
（2）求出1mg锂原子的个数，然后求出产生的总核能．

解答 解：（1）根据题意可知该反应的核反应方程式：
${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}$H→2${\;}_{2}^{4}$He；   
根据质能方程得：△E=（m_Li+m_p-2m_α） c² 
代入数据得：△E=17.3MeV；此过程释放能量； 
（2）1mg锂原子的个数：n=$\frac{m}{{m}_{Li}}=\frac{1×1{0}^{-6}}{11.6505×1{0}^{-27}}$=8.583×10¹⁹个
释放的总核能：E=n△E=8.583×10¹⁹×17.3MeV=2.376×10⁸J
答：（1）核反应方程是₃⁷Li+₁¹H→2₂⁴He； 核反应中释放的能量△E=17.3MeV；
（2）（2）1mg锂原子发生这样的反应共释放的核能是2.376×10⁸J．

点评 本题比较简单考查了核反应方程、核能计算等基础知识，越是简单基础问题，越要加强理解和应用，为解决复杂问题打下基础．