◎ 题目

两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）．已知氘核的质量m0=2.0136u ，氦核的质量mHe=3.0150u ，中子的质量mn=1.0087u ．   (1) 写出聚变方程并算出释放的核能( 已知1u=931.5MeV) ；   (2) 若反应前两氘核的动能均为Ek0=0.35MeV ，它们正面对撞发生核聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？

◎ 答案

解：(1) 聚变的核反应方程为     这个核反应中的质量亏损为 △m=2m0-(mHe+mn)=(2×2.0136-3.0150 -1.0087)u=0.0035u 释放的核能为△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV. (2)把两个氘核作为一个系统，对撞过程中动量守恒 由于反应前两氘核动能相同，其动量大小相等，方向相反 因此反应前后系统的总动量恒为零，即   0=mHevHe+mnvn       ①   又由于反应前后总能量守恒，故反应后氦核和中子的总动能为     ② 因为mHe：mn=3：1 所以氦核和中子的速率之比为 ③ 把①③代入②式，得 即(3.26+2×0.35)MeV=4EkHe 则氦核的动能和中子的动能分别为 Ekn = 3EkHe=2.97MeV.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）．已知氘核的质量m0=2.0136u，氦核的质量mHe=3.0150u，中子的质量mn=1.0087u．(1)写出聚变方程并算出释放的核能(已知1u=93…”主要考查了你对  【碰撞】，【核能，爱因斯坦质能方程】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。