问题
问答题
已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量) 32
(1)写出两个氘核聚变成
He的核反应方程. 32
(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
He核的动能是多少? 32
答案
(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:
H+ 21
H→ 21
He+ 32
n 10
(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
n核和 10
He的动量分别为P1和P2,由动量守恒定律得:O=P1+P2 32
由此得P1和P2大小相等
由动能和动量关系E=
及P2 2m
He核和 32
n质量关系 10
得:中子的动能E1是
He核动能E2的3倍 即E1:E2=3:1 32
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:
H+ 21
H→ 21
He+ 32
n. 10
(2)上述核反应中释放的核能为3.26MeV.
(3)反应中生成的
He核的动能是0.99MeV. 32