问题 问答题

(I)已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为______m.(h=6.7х10-34Js)

(II)已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,

3
2
He核的质量为3.0150u.

(1)写出两个氘核聚变成

3
2
He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 

3
2
He核和中子的动能各是多少?

答案

(I)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W和c=λγ得,

       Ek=h

c
λ
-W

代入解得,λ=4.3×10-9 m

(II)(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:

2
1
H+
2
1
H→
3
2
He+
1
0
n

(2)由题给条件得核反应中质量亏损为:

△m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u

所以释放的核能为

△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26 MeV.

因为该反应中释放的核能全部转化为机械能--即转化为He核和中子的动能.

3
2
He核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为υ1、υ2

则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得

   m1υ1-m2υ2=0

   Ek1+Ek2=2Ek0+△E

解方程组,可得:

Ek1=

1
4
(2Ek0+△E)=
1
4
×(2×0.35+3.26)MeV=0.99 MeV,

Ek2=

3
4
(2Ek0+△E)=
3
4
×(2×0.35+3.26)MeV=2.97 MeV.

故答案为:

(I)4.3×10-9

(II)(1)核反应方程为:

2
1
H+
2
1
H→
3
2
He+
1
0
n.

(2)上述核反应中释放的核能为3.26 MeV.

(3)反应中生成的

3
2
He核和中子的动能各是0.99 MeV和2.97 MeV.

单项选择题 A1/A2型题
填空题