Question

已知氘核质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 u,的质量为3.015 0 u.

(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)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV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,则反应中生成的和中子的动能各是多少?

Answer 1

解析：(1)+→+.

    (2)核反应中质量亏损:

    Δm=2.013 6 u×2-(3.015 0 u+1.008 7 u)

    =0.0035 u

    释放的核能:

    ΔE=Δmc²=0.003 5×931.5 MeV

    =3.26 MeV.

    (3)设和中子的质量分别为m₁、m₂,速度分别为v₁、v₂,则由动量守恒定律及能量守恒定律得:

    m₁v₁-m₂v₂=0

    E_k1+E_k2=2E_k0+ΔE

    解方程组可得:

    E_k1=(2E_k0+ΔE)

    =×(2×0.35+3.26) MeV

    =0.99 MeV

    E_k2=(2M_k0+ΔE)

    =×(2×0.35+3.26) MeV

    =2.97 MeV.