Question

兩個氘核聚變產(chǎn)生一個中子和一個氦核，已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，則

   （1）寫出核反應(yīng)方程；

   （2）算出釋放核能；

   （3）若反應(yīng)前兩個氘核的功能均為0.355MeV，反應(yīng)時發(fā)生的是正對撞，設(shè)反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能，則反應(yīng)后氦核與中子的動能各為多大？

Answer 1

(1)   H+H→He+n   (2)  △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV       (3) =2.97MeV=0.99MeV

解析:

核反應(yīng)中釋放的能量可由愛因斯坦方程先計算出質(zhì)量虧損后進(jìn)而求得。

    （1）核反應(yīng)方程為  H+H→He+n

（2）質(zhì)量虧損為

     △m=2×2.0136―1.0087―3.0150

       =0.0035（u）

而對應(yīng)于1u的質(zhì)量虧損，釋放的核能為931.5MeV，于是上述核反應(yīng)中釋放的能量為

     △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

（3）設(shè)氘核H，氦核He，中子n的質(zhì)量數(shù)分別為m、m₁、m₂，于是有

     mσ－mσ=m₁σ₁－m₂σ₂

   mσ²=E_k=0.35MeV

 m₁σ=

m₂σ=

  2E_k+△E=+

  由此解得

     =2.97MeV

     =0.99MeV