Question

已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个氘核聚变成并放出一个中子，若两个氘核以相等的动能0.35Mev作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Mev?(质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV)

Answer 1

核反应方程为： (2分)由题给条件可求出质量亏损为：△m = 2.0136×2－（3.0150+1.0087）=0.0035u(2分)释放的核能为△E=△mc² = 931.5×0.0035Mev=3.26Mev(2分)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能――即转化为核和中子的动能。设核和中子的质量分别为m₁、m₂，速度分别为v₁、v₂，反应后动能分别为E₁、E₂，则由动量守恒及能量的转化和守恒定律，得 m₁v₁－m₂v₂ = 0 (2分) E₁+E₂ = 2E₀+△E (2分)得E₁ =（2E₀+△E）/4 =（2×0.35+3.26）/4 = 0.99Mev E₂ = 3 (2E₀+△E)/4 = 2.97Mev。(4分)