Question

8．一個質子和兩個中子聚變為一個氚核，已知質子質量m_H=1.007 3u，中子質量m_n=1.008 7u，氚核質量m=3.0180u． 
（1）寫出聚變方程；
（2）釋放出的核能多大？
（3）平均每個核子釋放的能量是多大？

Answer 1

分析 （1）根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程；
（2）根據質量虧損，結合愛因斯坦質能方程求出該反應中釋放的核能；
（3）根據釋放的核能求出平均每個核子釋放的能量．

解答 解：（1）根據電荷數守恒、質量數守恒可知，核反應方程式為：${\;}_{1}^{1}$H+2${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{1}^{3}$H；
（2）該核反應中質量虧損：△m=1.0073u+2×1.0087u-3.0180u=0.0067u，
則釋放的核能：△E=△mc²=0.0067×931MeV=6.24Mev．
（3）平均每個核子釋放的能量：E=$\frac{△E}{3}$=$\frac{6.24MeV}{3}$=2.08MeV；
答：（1）核反應方程為：${\;}_{1}^{1}$H+2${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{1}^{3}$H；
（2）釋放的核能為6.24MeV；
（3）平均每個核子釋放的能量是2.08MeV．

點評 解決本題的關鍵知道在核反應中電荷數守恒、質量數守恒，掌握愛因斯坦質能方程，并能靈活運用，基礎題．