(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,则反应中生成的核和中子的动能各是多少?
利用核反应中质量数和电荷数守恒写出核反应方程,求出质量亏损,利用爱因斯坦质能方程求得核反应中释放的核能,再利用两氘核在碰撞过程中动量守恒和能量守恒求得新核的动能.
(1)由质量数和电荷数守恒可知
(2)由题设条件可求出质量亏损为 Dm=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u =0.0035u 所以释放的核能为 DE=Dmc2 =931.5×0.0035MeV =3.26MeV (3)核反应中释放的核能全部转化为机械能,即和的动能,设和的质量分别为m1、m2,速度分别为v1、v2,则由动量和能量守恒有:m1v1-m2v2=0 Ek1+Ek2=2Ek0+DE解之得
说明:在解答这道题第(3)问时,容易卡壳的是只知道两氘核在碰撞中能量守恒,而忘记动量守恒,把这道题和力学中两小球在光滑水平面上作对心碰撞联系,很容易解答. |
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