Question

（2011?天門二模）要使氘核聚變，必須使氘核之間的距離接近到r₀，也就是接近到核力能夠發(fā)生作用的范圍．物質溫度很高時，氘原子將變?yōu)榈入x子體，等離子體的分子平均動能為Ek=

3

2

k1T，k₁叫玻耳茲曼常數(shù)，T為熱力學溫度．兩個氘核之間的電勢能EP=

ke2

r

，式中k為靜電力常量，r為電荷之間的距離，則氘核聚變的溫度至少為（　�。�

• A．

  ke2

  k1r0

• B．

  ke2

  2k1r0

• C．

  ke2

  3k1r0

• D．

  2ke2

  3k1r0

Answer 1

分析：輕核聚變是把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反應稱聚變反應，又稱為熱核反應．它需要極大的壓強和極高的溫度．原因是自持的核聚變反應必須在極高的壓力和溫度下進行．
能夠使氘核接近到r₀，也就是能讓氘核從無窮遠（普通的氣體分子間距極大，基本無庫侖作用，可認為是無窮遠，此時電勢能為0）移至r₀，這一階段電場力做負功，由動能定理求解．

解答：解：能夠使氘核接近到r₀，也就是能讓氘核從無窮遠（普通的氣體分子間距極大，基本無庫倫作用，可認為是無窮遠，此時電勢能為0）移至r₀，這一階段電場力做負功，
由動能定理△E_k=W_電=△E_p，
△E_p=

ke2

r0

-0=

ke2

r0

而最小最小當氘核接近r₀時動能為0，而這里的兩個氘核都有動能因此
2E_k-0=△E_k=△E_p=

ke2

r0

2×

3

2

k1T=

ke2

r0

T=

ke2

3k1r0

故選C．

點評：本題考查學生對題目條件和核聚變內容的理解情況，難度較大．
只要對近代原子物理有所了解即可，需要深入理解的東西不是太多．所以要多讀教材，適量做些中低檔題目即可．