Question

【题目】海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为，其中氘核的质量为2.0136 u，氦核的质量为3.0150 u，中子的质量为1.0087 u。1 u相当于931.5 MeV的能量。求：

(1)核反应中释放的核能；（结果保留两位小数）

(2)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．（结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】（1）3.26 MeV（2）2.97 MeV 0.99 MeV

【解析】

（1）先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；
（2）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解；

（1）质量亏损

由可知释放的核能：

（2）把两个氘核作为一个系统，碰撞过程中系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大、反向，反应前后系统的总动量为零，即

反应前后系统的总能量守恒，即

由，动能和动量的关系，及

解得

由以上各式代入已知数据得，。