Question

【題目】已知氘核的質量為2.013 6 u，中子的質量為1.008 7 u，核的質量為3.015 0 u.

(1) 寫出兩個氘核聚變成核的反應方程．

(2) 計算上述核反應中釋放的核能．

(3) 若兩個氘核以相等的動能0.35 MeV做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？

Answer 1

【答案】; ΔE＝3.26 MeV; Ek1＝0.99 MeV; Ek2＝2.97 MeV

【解析】

（1）由質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，寫出核反應方程為：

（2）反應過程中質量減少了：△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
反應過程中釋放的核能為：△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）設核和 的動量分別為P1和P2，由動量守恒定律得：0=P1+P2
由此得P1和P2大小相等，由動能和動量關系E=及核和質量關系，得中子的動能E1是核動能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：E1=2.97MeV
E2=0.99MeV