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科目:高中物理 来源:新课标版高三物理选修3-5原子结构与原子核专项训练 题型:计算题
2006年,我国自行设计并研制的“人造太阳”——托卡马克实验装置运行获得重大进展,这标志着我国已经迈入可控热核反应领域先进国家行列.该反应所进行的聚变过程是H+H→He+n,反应原料氘(H)富存于海水中,而氚(H)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通过中子轰击锂核(Li)的人工核转变得到.则:
(1)请把下列用中子轰击锂核(Li)产生一个氚核(H)和一个新核的人工核转变方程填写完整;
Li+________→________+H.
(2)在(1)中,每生产1 g的氚同时有多少个Li核实现了核转变?(阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol-1)
(3)一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为5.6×10-13 J,求该核聚变过程中的质量亏损.
【解析】:(1)Li+n→He+H
(2)因为1 g氚为 mol,根据核反应方程,实现核转变的Li也为 mol,所以有2.0×1023个Li实现了核转变.
(3)根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2.
核聚变反应中有5个核子参加了反应,所以质量亏损为Δm=3.1×10-29 kg.
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2006年,我国自行设计并研制的“人造太阳”——托卡马克实验装置运行获得重大进展,这标志着我国已经迈入可控热核反应领域先进国家行列.该反应所进行的聚变过程是H+H→He+n,反应原料氘(H)富存于海水中,而氚(H)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通过中子轰击锂核(Li)的人工核转变得到.则:
(1)请把下列用中子轰击锂核(Li)产生一个氚核(H)和一个新核的人工核转变方程填写完整;
Li+________→________+H.
(2)在(1)中,每生产1 g的氚同时有多少个Li核实现了核转变?(阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol-1)
(3)一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为5.6×10-13 J,求该核聚变过程中的质量亏损.
【解析】:(1)Li+n→He+H
(2)因为1g氚为 mol,根据核反应方程,实现核转变的Li也为 mol,所以有2.0×1023个Li实现了核转变.
(3)根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2.
核聚变反应中有5个核子参加了反应,所以质量亏损为Δm=3.1×10-29 kg.
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