Question

兩個氘核聚變產(chǎn)生一個中子和一個氦核，已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，則
（1）寫出核反應(yīng)方程；
（2）算出釋放核能；
（3）若反應(yīng)前兩個氘核的功能均為0.355MeV，反應(yīng)時發(fā)生的是正對撞，設(shè)反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能，則反應(yīng)后氦核與中子的動能各為多大？

Answer 1

(1)  H+H→He+n   (2) △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV       (3) =2.97MeV=0.99MeV

核反應(yīng)中釋放的能量可由愛因斯坦方程先計算出質(zhì)量虧損后進而求得。
（1）核反應(yīng)方程為 H+H→He+n
（2）質(zhì)量虧損為
△m=2×2.0136―1.0087―3.0150
=0.0035（u）
而對應(yīng)于1u的質(zhì)量虧損，釋放的核能為931.5MeV，于是上述核反應(yīng)中釋放的能量為
△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）設(shè)氘核H，氦核He，中子n的質(zhì)量數(shù)分別為m、m₁、m₂，于是有
mσ－mσ=m₁σ₁－m₂σ₂
mσ²=E_k=0.35MeV
m₁σ=
m₂σ=
2E_k+△E=+
由此解得
=2.97MeV
=0.99MeV