Question

（18分）兩個氘核發(fā)生如下核反應(yīng)：，其中氘核的質(zhì)量為2.0136u，氦核的質(zhì)量為3.015u，中子質(zhì)量為1.0087u，（1u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5Mev）（1）求核反應(yīng)中釋放的核能；（2）在以上兩氘核以相等的動能0.35Mev進行對碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能；（3）假設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核沿直線向原來靜止的碳核（）接近，受庫侖力的影響，當(dāng)它們距離最近時，兩個原子核的動能各是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）氦核和中子的動能分別為

 

（3）氦核與碳核的動能分別為，

【解析】

（1）釋放的核能 （4分）

（2）設(shè)碰后產(chǎn)生的中子和氦核的質(zhì)量分別為m_h和m_He,速度分別為

     由動量守恒有 （2分）

由此可得E碰后產(chǎn)生的中子與氦核的動能

比為（2分）

所以，氦核和中子的動能分別為

 

 

（3）設(shè)碳核質(zhì)量為m_c,氦核與碳核相距最近時的速度為，根據(jù)動量守恒定律，有

    （3分）

所以（1分）

從而得到氦核與碳核的動能分別為 （2分）（2分）