Question

已知氘核質量為2.013 6 u，中子質量為1.008 7 u, 核的質量為3.015 0 u.

（1）寫出兩個氘核聚變成的核反應方程;

（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，則反應中生成核和中子的動能各是多少？

Answer 1

解析：（1）.

（2）核反應中質量虧損Δm=2.013 6 u×2-（3.015 0 u+1.008 7 u）=0.003 5 u,

釋放的核能：ΔE=Δmc²=0.003 5×931.5 MeV=3.26 MeV.

（3）設³₂HE核和中子的質量分別為m₁、m₂，速度分別為v₁、v₂，則由動量守恒定律及能量守恒定律得：

m₁v₁-m₂v₂=0,E_k1+E_k2=2E_k0+ΔE

解方程組可得：E_k1=（2E_k0+ΔE）=×（2×0.35+3.26） MeV=0.99 MeV;

E_k2= （2E_k0+ΔE）=×（2×0.35+3.26） MeV=2.97 MeV.

答案：（1）        （2）3.26 MeV  （3）0.99 MeV　   2.97 MeV