问题 计算题

海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:++n,其中氘核的质量为2.013u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u.(1u=931.5Mev).

求小题1:核反应中释放的核能;

小题2:在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能。

答案

小题1:2.14MeV

小题2:2.13MeV

(1)由△E=△mc2可知释放的核能  E=(2mH-mHe-mn)c2=2.14MeV

(2)把两个氘核作为一个系统,碰撞过程系统的动量守恒,由于碰撞前两氘核的动能相等,

其动量等大反向,因此反应前后系统的总动量为零,即      mHevHe+ mnvn=0

反应前后系统的总能量守恒,即      

又因为mHe:mn=3:1,所以vHe:vn=1:3

由以上各式代入已知数据得:EKhe=0.71MeV,EKn=2.13MeV.

判断题
单项选择题