两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，则写出核反应方程；算出释放核能

题文

两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，则
（1）写出核反应方程；
（2）算出释放核能；
（3）若反应前两个氘核的功能均为0.355MeV，反应时发生的是正对撞，设反应后释放的核能全部转化为动能，则反应后氦核与中子的动能各为多大？

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)  

H+

H→

He+

n   (2) △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV       (3)

=2.97MeV

=0.99MeV

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解析

核反应中释放的能量可由爱因斯坦方程先计算出质量亏损后进而求得。
（1）核反应方程为 

H+

H→

He+

n
（2）质量亏损为
△m=2×2.0136―1.0087―3.0150
=0.0035（u）
而对应于1u的质量亏损，释放的核能为931.5MeV，于是上述核反应中释放的能量为
△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设氘核

H，氦核

He，中子

n的质量数分别为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

考点

据考高分专家说，试题“两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知.....”主要考查你对 [核能，爱因斯坦质能方程 ]考点的理解。

核能，爱因斯坦质能方程

爱因斯坦智能方程:

1、核能：核反应中放出的能叫核能。
2、当r＜10^-15 m时，核子间相互作用力（核力）起作用。原子核是原子凭借核力结合在一起构成的，而把核子分开所需要的能量，就是原子核的结合能。结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
3、质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。
4、质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E=mc²，这就是爱因斯坦的质能方程。
质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc²。

核反应方程的书写方法：

某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应，常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型，无论写哪种类型的核反应方程，都应注意以下几点： (1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律。有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能量项)。
(2)核反应方程的箭头(→)表示核反应进行的方向。不能把箭头写成等号。
(3)写核反应方程必须要有实验依据，绝不能毫无根据地编造。
(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上，然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核 (或未知粒子)的电荷数和质量数，最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。