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核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站．一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子．若已知氘原子的質量為m1，氚原子的質量為m2，氦原子的質量為m3，中子的質量為m4，真空中光速為C
（1）寫出氘和氚聚變的核反應方程；
（2）試計算這個核反應釋放出來的能量．
分析：（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒寫出核反應方程．
（2）根據(jù)愛因斯坦質能方程求出核反應所釋放的能量．
解答：解：（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒得，
 
2
1
H
+
3
1
H
→
4
2
He
+
1
0
n
   （2）由△E=△mC2得△E=(m1+m2-m3-m4)C2
答：（1）氘和氚聚變的核反應方程
 
2
1
H
+
3
1
H
→
4
2
He
+
1
0
n；
（2）核反應釋放出來的能量△E=(m1+m2-m3-m4)C2．
點評：解決本題的關鍵知道在核反應過程中電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒，以及掌握愛因斯坦質能方程．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站．一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子了．若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u=1.66×10-27kg．
（1）寫出氘和氚聚合的反應方程．
（2）試計算這個核反應釋放出來的能量．
（3）若建一座功率為3.0×105kW的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？
（一年按3.2×107s計算，光速c=3.00×108m/s，結果取二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18分）核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子。若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u＝1.66×10-27kg。

（1）寫出氘和氚聚合的反應方程。

（2）試計算這個核反應釋放出來的能量。

（3）若建一座功率為3.0×105kw的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？（一年按3.2×107s計算，光速c＝3.00×108m/s，結果取二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（4分）核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子。若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u = 1.66×10-27kg。則這個核反應釋放出來的能量E =    _______________  J。（光速c=3.00×108m/s，1u相當于935MeV，結果取二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子。若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u = 1.66×10-27kg。

（1）寫出氘和氚聚合的反應方程；

（2）試計算這個核反應釋放出來的能量。（光速c=3.00×108m/s，結果取二位有效數(shù)字）

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