问题 问答题

已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,

 32
He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)

(1)写出两个氘核聚变成

 32
He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大小为0.35MeV的动能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

 32
He核的动能是多少?

答案

(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:

 21
H+
 21
H→
 32
He+
 10
n

(2)反应过程中质量减少了:

△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u

反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

(3)设

 10
n核和
 32
He的动量分别为P1和P2,由动量守恒定律得:O=P1+P2

由此得P1和P2大小相等

由动能和动量关系E=

P2
2m
 32
He核和
 10
n质量关系

得:中子的动能E1

 32
He核动能E2的3倍  即E1:E2=3:1

由能量守恒定律得:E1+E2=△E+2×0.35

由以上可以算出:E2=0.99MeV

答:(1)核反应方程为:

 21
H+
 21
H→
 32
He+
 10
n.

(2)上述核反应中释放的核能为3.26MeV.

(3)反应中生成的

 32
He核的动能是0.99MeV.

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