Question

16．一個(gè)氘（${\;}_{1}^{2}$H）和一個(gè)氚（${\;}_{1}^{3}$H）結(jié)合成一個(gè)氦（${\;}_{2}^{4}$He），同時(shí)放出一個(gè)中子，已知氚核質(zhì)量為m₁=2.0141u，氘核質(zhì)量為m₂=3.0160u，氦核質(zhì)量為m₃=4.0026u，中子質(zhì)量為m₄=1.0087u．
（1）寫出聚變的核反應(yīng)方程．（1u相當(dāng)于931.5Mev）
（2）反應(yīng)過程中釋放的能量為多少？平均每個(gè)核子能放出多少核能？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，
（2）先求解出質(zhì)量虧損，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解出方程的核能，進(jìn)而求解平均每個(gè)核子能放出的核能．

解答 解：（1）核反應(yīng)方程為：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n+△E                         
（2）反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損為：△m=2.0141u+3.0160u-4.0026u-1.0087u=0.0188u　   
△E=△mc²=0.018 8×931.5 MeV=17.5 MeV；                      
平均每個(gè)核子釋放的核能為：E=$\frac{17.5}{5}$MeV=3.5 MeV；　                                         
答：（1）寫出聚變的核反應(yīng)方程${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n+△E；
（2）反應(yīng)過程中釋放的能量為17.5 MeV；平均每個(gè)核子能放出3.5 MeV核能．

點(diǎn)評(píng) 本題是熱核反應(yīng)原理問題，要掌握書寫核反應(yīng)方程的方法，熟練運(yùn)用愛因斯坦質(zhì)能方程求解方程的核能．基礎(chǔ)性問題．