Question

2个氘核结合成1个氦核要放出能量．已知氘核的质量为2.0141u，氦核质量为4.0026u，则：
（1）2个氘核结合成一个氦核放出的能量为多少J？
（2）1kg氘完全结合氦放出的能量为多少J？合多少eV？

Answer 1

分析：（1）先求出质量损失，然后由质能方程求出释放的能量；
（2）求出1kg氘含有多少个氘核，然后求出1kg氘完全结合氦放出的能量．

解答：解：（1）2个氘核结合成一个氦核的质量亏损△m=2×2.0141u-4.0026u=0.0256u，
释放的能量E=△m×931.5MeV=0.0256×931.5MeV=23.8464MeV≈3.8×10^-12J；
（2）1kg氘含有氘核含有氘核的个数N=

1kg

1.6606×10-27kg/u×2.0141u

，
1kg氘完全结合氦放出的能量为E_总=

NE

2

=

1

2

×

1

1.6606×10-27×2.0141

×3.8×10^-12J≈5.7×10¹⁴J≈3.6×10³³eV；
答：（1）2个氘核结合成一个氦核放出的能量为3.8×10^-12J；
（2）1kg氘完全结合氦放出的能量为5.7×10¹⁴J，合3.6×10³³eV．

点评：本题难度不大，求出核聚变时的质量亏损，应用质能方程即可求出释放的能量；本题思路虽然简单，但计算量较大，解题时应注意单位换算．