Question

已知氘核質(zhì)量為2.013 6 u，中子質(zhì)量為1.008 7 u,的質(zhì)量為3.015 0 u.

(1)寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程；

(2)計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能；

(3)若兩氘核以相等的動(dòng)能0.35　MeＶ做對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能

全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的和中子的動(dòng)能各是多少?

Answer 1

(1)

(2)3.26 MeV  (3)0.99 MeV　2.97 MeV

解析:

應(yīng)用質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒不難寫出核反應(yīng)方程為:

由題給條件可求出質(zhì)量虧損為:

Δm＝2.013 6 u×2－(3.015 0＋1.008 7) u＝0.003 5 u

所以釋放的核能為ΔE＝Δmc²＝931.5×0.003 5 MeV＝3.26 MeV

因?yàn)樵摲磻?yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，即轉(zhuǎn)化為和中子的動(dòng)能.若設(shè)和中子的質(zhì)量分別為m₁、m₂，速度分別為v₁、v₂，則由動(dòng)量守恒及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得

m₁v₁－m₂v₂＝0，E_k1＋E_k2＝2E_k0＋ΔE

又由

可得則