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已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,核的质量为3.0150u.

(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程;

(2)计算上述核反应中释放的核能;

(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能.则反应中生成核和中子的能各是多少?(计算结果保留两位有效数字)

答案:见详解
解析:

(1)21H21H→32He10n

(2)依题意  Δm[2.0136×2(3.01501.0087)]u0.0035u

释放的核能为

ΔEΔmc2931.5×0.0035MeV3.26MeV

(3)设32He核和中子的质量分别为mHe、mn,对碰后的速度分别为v1、v2,动能分别为

Ek1mHev12,Ek2mnv22

由动量守恒和能的转化守恒定律得:

mHev1mnv20    ①

Ek1Ek22Ek0ΔE  ②

解①②方程组得

Ek1

(2Ek0ΔE)0.99MeV.

Ek2(2Ek0ΔE)2.97MeV.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

太阳中含有大量的氘核,因氘核不断发生核反应释放大量的核能,以光和热的形式向外辐射.已知氘核质量为2.013 6u,氦核质量为3.015 0u,中子质量为1.008 7u,1u的质量相当于931.5MeV的能量则:
(1)完成核反应方程:
 
2
1
H+
 
2
1
H→
 
3
2
He
 
3
2
He
+
 
1
0
n.
(2)求核反应中释放的核能.
(3)在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?上饶二模)(I)已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为
4.3×10-9
4.3×10-9
m.(h=6.7х10-34Js)
(II)已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
3
2
He核的质量为3.0150u.
(1)写出两个氘核聚变成
3
2
He的核反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的 
3
2
He核和中子的动能各是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?琼海模拟)已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
 
3
2
He
核的质量为3.0150u.
(1)写出两个氘核聚变成
 
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2
He
的核反应方程.
(2)若两氘核以相等的动能E0=0.35MeV作为对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的
 
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2
He
核和中子的动能各是多少?(1u=931.5MeV/c2

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
 
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2
He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)
(1)写出两个氘核聚变成
 
3
2
He的核反应方程.
(2)计算上述核反应中释放的核能.
(3)若两个氘核以相等的大小为0.35MeV的动能做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的
 
3
2
He核的动能是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,He核的质量为3.0150u.
(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的He核和中子的动能各是多少?

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