氘和氚發(fā)生聚變釋放能量
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV，若2克氘完全聚變釋放的能量是（N0是阿佛加得羅常數(shù)）（　�。�
分析：求出2g氘的物質的量，從而求出2克氘完全聚變釋放的能量．
解答：解：氘核的原子質量是2g即1摩爾，所以2克氘有一摩爾的氘核，有N0個氘核，則釋放的能量為N0×17.6MeV．故A正確，B、C、D錯誤．
故選A．
點評：本題考查了有關核能的利用，將所學理論知識和實際情況相結合，平時要加強這方面的練習，提高解決實際問題的能力．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津模擬）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、儲量豐富三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段．
（1）兩個氘核
 
2
1
H結合成一個氦核
 
3
2
He時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應的方程．若氘核的質量為m1，氦核的質量為m2，所放出粒子的質量為m3，求這個核反應中釋放出的能量為多少？
（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為
e2
4πε0(2R)
（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，ε0為介電常數(shù)，均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？
（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度．有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場．為保證速率為v的氘核從反應區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質量的影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（17分）2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗收。作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實驗設備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強磁場b區(qū)域，圍著磁感應強度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環(huán)形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束。設離子質量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內(nèi)半徑為R1，  外半徑R2 =（1+）R1。

（1）將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程。并求出聚變過程中釋放的核能E0。已知H的質量為m2，H的質量為m3，α粒子的質量為mα，的質量為mn，質子質量為mP，電子質量為me，光速為c。

A．（    ）            B．(    )

C．(    )               D．(    )

（2）若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場時都不能越出磁場的外邊界，則b區(qū)域磁場的磁感應強度B至少為多大?

（3）若b區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度為B，離子從a區(qū)域中心O點沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)，恰好不越出磁場的外邊界。請畫出在該情況下離子在a、b區(qū)域內(nèi)運動一個周期的軌跡，并求出周期T。

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、資源無限三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段。

（1）兩個氘核結合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應的方程。若氘核的質量為m1, 氦核的質量為m2，所放出粒子的質量為m3，求這個核反應中釋放出的能量為多少？

（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，為介電常數(shù),均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？

（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度。有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場。為保證速率為v的氘核從反應區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質量的影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

2007年3月1日，國家重大科學工程項引"EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置"在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗收．作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從l升海水中提取氫的同位素氘。在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量．這就相當于人類為自己制造了一個小太陽。可以得到無窮盡的清潔能源．作為核聚變研究的實驗設備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種．其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料．

    如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強磁場b區(qū)域，圍著磁感應強度為零的圓形a區(qū)域,a區(qū)域內(nèi)的離子向各個方向運動。離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環(huán)形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束．設離子質量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內(nèi)半徑為  ，外半徑  ．

(1)將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程．并求出聚變過程中釋放的核能  ．已知  的質量為，  的質量為。粒子的質量為

    的質量為  質子質量為  ，電子質量為，光速為c

   

(2)若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v 的離子射入磁場時都不能越出磁場的

  外邊界，則b區(qū)域磁場的磁感應強度至少為多大?

(3)若b區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度為B．離子從a區(qū)域中心o點沿半徑OM方向

    以某一速度射入b區(qū)域，恰好不越出磁場的外邊界．請畫出在該情況下離子在

a b區(qū)域內(nèi)運動一個周期的軌跡，并求出周期．

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科目：高中物理 來源：天津模擬 題型：問答題

核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、儲量豐富三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段．
（1）兩個氘核
 21
H結合成一個氦核
 32
He時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應的方程．若氘核的質量為m1，氦核的質量為m2，所放出粒子的質量為m3，求這個核反應中釋放出的能量為多少？
（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為
e2
4πε0(2R)
（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，ε0為介電常數(shù)，均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？
（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度．有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場．為保證速率為v的氘核從反應區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質量的影響）
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