Question

已知氘核質量為2.013 6 u，中子質量為1.008 7 u,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，則反應中生成的和中子的動能各是多少?

思路點撥:(1)計算出質量虧損Δm，根據ΔE＝Δmc²計算釋放的核能.(2)在兩氘核對心碰撞發生核反應的過程中，滿足動量守恒及能的轉化與守恒定律.

Answer 1

(1)

(2)3.26 MeV  (3)0.99 MeV　2.97 MeV

解析:

應用質量數守恒和核電荷數守恒不難寫出核反應方程為:

由題給條件可求出質量虧損為:

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

因為該反應中釋放的核能全部轉化為機械能，即轉化為和中子的動能.若設和中子的質量分別為m₁、m₂，速度分別為v₁、v₂，則由動量守恒及能的轉化和守恒定律，得

m₁v₁－m₂v₂＝0，E_k1＋E_k2＝2E_k0＋ΔE

又由

可得則