Question

14．设氢弹壳内装的是氘核和氚核，它们在高温下聚变生成氦核．试写出聚变方程并求所释放出的能量．氘核的质量为2.014 1u，氚核的质量为3.0160u，氦核的质量为4.002 6u，中子的质量为1.008 7u．（已知1uc²=931.5MeV）

Answer 1

分析 （1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式．
（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．

解答 解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He，
由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n；
（2）核反应过程中质量亏损△m=2.0141u+3.0160u-4.0026u-1.0087u=0.0188u，
核反应释放出的能量△E=△mc²=0.0188×931.5MeV=17.5122MeV
答：（1）核反应方程：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n．（2）求核反应中释放的核能是17.5122MeV．

点评 在核反应中质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒可以写出核反应方程式．应用质能方程即可求出核反应放出的核能．