Question

已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核的質(zhì)量為3.0150u．

　�。�1）寫出兩個氘核聚變成的核反應方程；

　�。�2）計算上述核反應中釋放的核能；

　　（3）若兩氘核以相等的動能0.35MeV做對心碰撞，即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？

Answer 1

答案：見詳解
解析：

利用核反應中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒寫出核反應方程，求出質(zhì)量虧損，利用愛因斯坦質(zhì)能方程求得核反應中釋放的核能，再利用兩氘核在碰撞過程中動量守恒和能量守恒求得新核的動能． 　�。�1）由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知 　　　　　　　　 　�。�2）由題設條件可求出質(zhì)量虧損為 　　Dm=2.0136u×2-（3.0150+1.0087）u 　　　=0.0035u 　　所以釋放的核能為 　　　　　　　DE=Dmc2 　　　　　　　　=931.5×0.0035MeV 　　　　　　　　=3.26MeV 　　（3）核反應中釋放的核能全部轉化為機械能，即和的動能，設和的質(zhì)量分別為m1、m2，速度分別為v1、v2，則由動量和能量守恒有：m1v1-m2v2=0 　　　　　　　　　Ek1+Ek2=2Ek0+DE解之得 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　說明：在解答這道題第（3）問時，容易卡殼的是只知道兩氘核在碰撞中能量守恒，而忘記動量守恒，把這道題和力學中兩小球在光滑水平面上作對心碰撞聯(lián)系，很容易解答．