Question

使两个氘核发生聚变生成一个氦核，放出多少核能？

Answer 1

解析：聚变的核反应式为2→，先查出氘核和氦核的质量m_D=2.014 102 u，m_He=4.002 603 u，然后根据核反应前后的质量亏损，用质能方程算出释放的核能.

答案：核反应前后的质量亏损为Δm=2m_D-m_He=2×2.014 102 u-4.002 603 u=0.025 601 u，释放的核能为ΔE=0.025 601×931.5 MeV=23.84 MeV.

巧解提示 也可先查出氘核和氦核的平均结合能，E_D=1.11 MeV，E_He=7.07 MeV，采用先拆散后结合的方法，即先把2个氘核分解成4个自由核子(2个中子和2个质子)需提供的能量为E₁=4×1.11 MeV=4.44 MeV，再使4个自由核子结合成氦核时释放出的能量为E₂=4×7.07 MeV=28.28 MeV，比较前后两个过程中释放的结合能，则两个氘核发生聚变生成一个氦核时，放出的核能为ΔE=E₂-E₁=28.28 MeV-4.44 MeV=23.84 MeV.