Question

【题目】 H的质量是3.016 050u，质子的质量是1.007 277u，中子的质量是1.008665u．1u相当于931.5MeV的能量．求：
（1）一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？
（2）氚核的结合能和比结合能各是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是 H+2 n→ H，

反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u=3.024 607 u

反应后新核的质量为mH=3.016 050 u

质量亏损为△m=3.024 607 u﹣3.016 050 u=0.008 557 u

因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应为放出能量的反应．

释放的核能为△E=△m×931.5 MeV=0.008 557×931.5 MeV=7.97 MeV．

答：一个质子和两个中子结合为氚核时，放出能量，该能量为7.97 MeV；

（2）解：氚核的结合能即为此核反应为放出的能量，△E=7.97 MeV．

它的比结合能为 MeV．

答：氚核的结合能和比结合能分别为7.97 MeV和2.66 MeV．

【解析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，结合爱因斯坦质能方程求出释放的能量。
（2）根据结合能与平均结合能的定义即可求出平均结合能。
【考点精析】通过灵活运用质能方程，掌握爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E = mc2，这就是爱因斯坦的质能方程即可以解答此题．