Question

一個原來靜止的鋰核（₃⁶Ii）俘獲一個速度為7.7×10⁴m/s的中子后，生成一個氚核和一個氦核，已知氚核的速度大小為1.0×10³m/s，方向與中子的運動方向相反。

   （1）試寫出核反應方程；

   （2）求出氦核的速度；

   （3）若讓一個氘核和一個氚核發生聚變時，可產生一個氦核同時放出一個中子，求這個核反應釋放出的能量。（已知氘核質量為m_D=2.014102u，氚核質量為m_T=3.016050u，氦核的質量m_He=4.002603u，中子質量m_n=1.008665u, 1u=1.6606×10^－27kg）

Answer 1

（1）

（2）

（3）2.82×10^－12J

解析:

（1）

（2）由動量守恒定律

       

       

（3）質量虧損為

        △m=m_D+m_T－m_He－m_n=(2.0414102+3.016050－4.002603－1.008665)u

=0.018884u=3.136×10^－29kg

        根據受因斯坦質能方程

E=△mc²=3.136×10^－29×(3×10⁸)²J=2.82×10^－12J