Question

（2011?天门二模）要使氘核聚变，必须使氘核之间的距离接近到r₀，也就是接近到核力能够发生作用的范围．物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为Ek=

3

2

k1T，k₁叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度．两个氘核之间的电势能EP=

ke2

r

，式中k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为（　　）

• A．

  ke2

  k1r0

• B．

  ke2

  2k1r0

• C．

  ke2

  3k1r0

• D．

  2ke2

  3k1r0

Answer 1

分析：轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应，又称为热核反应．它需要极大的压强和极高的温度．原因是自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行．
能够使氘核接近到r₀，也就是能让氘核从无穷远（普通的气体分子间距极大，基本无库仑作用，可认为是无穷远，此时电势能为0）移至r₀，这一阶段电场力做负功，由动能定理求解．

解答：解：能够使氘核接近到r₀，也就是能让氘核从无穷远（普通的气体分子间距极大，基本无库伦作用，可认为是无穷远，此时电势能为0）移至r₀，这一阶段电场力做负功，
由动能定理△E_k=W_电=△E_p，
△E_p=

ke2

r0

-0=

ke2

r0

而最小最小当氘核接近r₀时动能为0，而这里的两个氘核都有动能因此
2E_k-0=△E_k=△E_p=

ke2

r0

2×

3

2

k1T=

ke2

r0

T=

ke2

3k1r0

故选C．

点评：本题考查学生对题目条件和核聚变内容的理解情况，难度较大．
只要对近代原子物理有所了解即可，需要深入理解的东西不是太多．所以要多读教材，适量做些中低档题目即可．