Question

已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,的质量为3.015 0 u.

(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程；

(2)计算上述核反应中释放的核能；

(3)若两氘核以相等的动能0.35　MeＶ做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，则反应中生成的和中子的动能各是多少?

思路点拨:(1)计算出质量亏损Δm，根据ΔE＝Δmc²计算释放的核能.(2)在两氘核对心碰撞发生核反应的过程中，满足动量守恒及能的转化与守恒定律.

Answer 1

(1)

(2)3.26 MeV  (3)0.99 MeV　2.97 MeV

解析:

应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为:

由题给条件可求出质量亏损为:

Δm＝2.013 6 u×2－(3.015 0＋1.008 7) u＝0.003 5 u

所以释放的核能为ΔE＝Δmc²＝931.5×0.003 5 MeV＝3.26 MeV

因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为和中子的动能.若设和中子的质量分别为m₁、m₂，速度分别为v₁、v₂，则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得

m₁v₁－m₂v₂＝0，E_k1＋E_k2＝2E_k0＋ΔE

又由

可得则