问题
问答题
两个氘核发生了如下核反应
H+ 21
H→ 21
He+ 32
n，其中氘核的质量为2.0136u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u． 10
（1）若反应前两个氘核的动能都为0.35MeV，进行对心碰撞，并且结合能全部转化为机械能，求反应中产生的中子和氦核的动能．
（2）假设反应中产生的氦核沿直线向静止的碳核（
C）接近，受库仑力的影响，当它们距离最近时，两个原子核的动能各是多少？ 126
答案
（1）反应中的质量亏损△m=2mD-mHe-mn=2×2.0136-（3.0150+1.0087）=0.0035u
所以释放的能量为△E=△mC2=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
设反应中生成的中子和氦核的速率分别为v′1和v′2由反应中能量守恒和动量守恒有
0=mnv′1-mHev′2 ①
△E+2E0=
mn1 2
+v′ 21
mHe1 2
②v′ 22
其中E0=0.35MeV
由①
得到② 2
∴EkHe=0.99MeV，Ekn=2.97MeV
（2）氦核与静止的碳核对心正碰后，当它们相距最近时，两核的速度相等，相当于完全非弹性碰撞模型，
由动量守恒定律有 mHev′2=（mHe+mc）v′3
∴v′3=
，此时，氦核的动能E′kHe和碳核的动能E′kc分别为v′2 5
E′kHe=
EkHe≈0.04MeV1 25
E′kc=
EkHe≈0.16MeV．4 25