已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，
 
3
2
He核質(zhì)量為3.0150u．
A、寫出兩個(gè)氘核聚變成
 
3
2
He的核反應(yīng)方程
2
 
2
1
H→
 
3
2
He+
 
1
0
n
2
 
2
1
H→
 
3
2
He+
 
1
0
n
．
B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5MeV）
C、若兩氘以相等的動(dòng)能0.35MeV作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的
 
3
2
He核和中子的動(dòng)能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．通過愛因斯坦質(zhì)能方程求出在核反應(yīng)中釋放的核能．根據(jù)動(dòng)量守恒、能量守恒求出反應(yīng)中生成的
 
3
2
He核和中子的動(dòng)能．
解答：解：A、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得 2
 
2
1
H→
 
3
2
He+
 
1
0
n
B、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為△m=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u
所以釋放的核能為△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
C、反應(yīng)前總動(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0，
所以氦核與中子的動(dòng)量相等．
由EK=
p2
2m
得
EHe：En=1：3
所以En=
3E
4
=
3
4
×(2Ek+△E)=3.0MeV EHe=
1
4
E=
1
4
×(2Ek+△E)=1.0MeV．
故答案為：A、2
 
2
1
H→
 
3
2
He+
 
1
0
n．
B、上述核反應(yīng)中釋放的核能為3.26MeV．
C、反應(yīng)中生成的
 
3
2
He核和中子的動(dòng)能各是1.0MeV、3.0MeV．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及掌握愛因斯坦質(zhì)能方程，能夠靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：同步題 題型：計(jì)算題

新華社2007年1月15日電，繼去年9月首次成功放電后，我國“人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置——位于合肥的全超導(dǎo)非圓截面核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)14日23時(shí)01分至15日1時(shí)連續(xù)放電四次，單次時(shí)間長約50毫秒，從而標(biāo)志著第二輪物理實(shí)驗(yàn)的開始。這個(gè)由我國自行設(shè)計(jì)、自行研制的“人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置是世界上第一個(gè)同時(shí)具有全超導(dǎo)磁體和主動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)的托卡馬克。該裝置再次成功放電，標(biāo)志著我國在全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域進(jìn)一步站在了世界前沿�！叭嗽焯枴笔菑碾疂舛葹�3.0×10-5 kg/L的海水中提取氘，使其在上億攝氏度的高溫下發(fā)生聚變反應(yīng)并釋放能量，就像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。
(1)已知兩個(gè)氘核聚變后就生成一個(gè)氦核，同時(shí)釋放出一個(gè)中子，且Mn=1.008 7 u，MD=2.013 6 u，Mα=3.015 0 u，1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.5 MeV的能量。試寫出其核反應(yīng)方程式，并計(jì)算該核反應(yīng)所釋放的核能。
(2)已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg，試計(jì)算1 L海水中所含的氘核全部發(fā)生聚變時(shí)，所放出的能量與多少汽油完全燃燒所釋放出的能量相當(dāng)？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案