Question

已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,核的质量为3.015 0 u.

(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)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV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，则反应中生成核和中子的动能各是多少？

 

Answer 1

【答案】

(1) ++

(2)3.26 MeV

(3)0.99 MeV  2.97 MeV

【解析】

试题分析：（1）++

(2)核反应中质量亏损Δm=2.013 6 u×2-(3.015 0 u+1.008 7 u)=0.003 5 u,

释放的核能：ΔE=Δmc²=0.003 5×931.5 MeV=3.26 MeV.

（3）设核和中子的质量分别为m₁、m₂，速度分别为v₁、v₂，则由动量守恒定律及能量守恒定律得m₁v₁-m₂v₂=0,E_k1+E_k2=2E_k0+ΔE

解方程组可得E_k1=（2E_k0+ΔE）=×(2×0.35+3.26) MeV=0.99 MeV

E_k2=(2E_k0+ΔE)=×(2×0.35+3.26) MeV=2.97 MeV

考点：核反应方程  结合能 动量守恒  能量守恒

点评：；关于动量和能量守恒同样适用于微观世界的原子核反应，这是本题的解题关键。通过该题体会动量守恒定律的普适性，属于一般题，难度不大，应该熟练掌握。