已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,32He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程.(2)计算上述核反应中释放的核能.

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
 32
He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)
(1)写出两个氘核聚变成
 32
He的核反应方程.
(2)计算上述核反应中释放的核能.
(3)若两个氘核以相等的大小为0.35MeV的动能做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的
 32
He核的动能是多少?

◎ 答案

(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:
 21
H+
 21
H→
 32
He+
 10
n
(2)反应过程中质量减少了:
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
(3)设
 10
n核和
 32
He的动量分别为P1和P2,由动量守恒定律得:O=P1+P2
由此得P1和P2大小相等
由动能和动量关系E=
P2
2m
 32
He核和
 10
n质量关系
得:中子的动能E1
 32
He核动能E2的3倍  即E1:E2=3:1
由能量守恒定律得:E1+E2=△E+2×0.35
由以上可以算出:E2=0.99MeV
答:(1)核反应方程为:
 21
H+
 21
H→
 32
He+
 10
n.
(2)上述核反应中释放的核能为3.26MeV.
(3)反应中生成的
 32
He核的动能是0.99MeV.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,32He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程.(2)计算上述核反应中释放的核能.…”主要考查了你对  【动量守恒定律】,【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。

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