两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014 1 u，氦核质量为4.002 6 u。(1)写出核反应方程； (2)求出1 kg氘完全结合成氦时可

题文

两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014 1 u，氦核质量为4.002 6 u。
(1)写出核反应方程；
(2)求出1 kg氘完全结合成氦时可以释放出多少能量。（阿伏伽德罗常数N_A=60×10²³个/mol，M_氘=2 g/mol）

题型：未知 难度：其他题型

答案

解：(1)核聚变反应的方程为


(2)两个氘核结合成一个氦核时的质量亏损为△m=(2×2.0141-4.0026)u =0.0256 u
则△E=△mc²=0.0256×931.5 MeV=23.85 MeV
又1 kg氘中含有氘的对数：



=1.5×10²⁶
所以1千克氘完全结合成氦时可以放出的能量为△E_总=n·△E=1.5×10²⁶×23.85 MeV=3.58×10²⁷ MeV

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“两个氘核结合成一个氦核，已知.....”主要考查你对 [轻核聚变 ]考点的理解。

轻核聚变

轻核裂变:

1、聚变：聚变把轻核合成质量较大的核，释放出核能的反应。
2、轻核的聚变：

。
3、可控热核反应
①热核反应：使轻核发生聚变时，必须使它们的距离十分接近，达到10^-15 m的近距离。所以可以通过高温（几百万摄氏度）剧烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够的动能克服相互间的斥力，相互碰撞时发生聚变。可见聚变反应需要高温，所以又叫热核反应。
②可控热核反应与裂变相比的优点：释放能量大；无放射性物质；燃料丰富。
③太阳向外辐射大量的能量是靠太阳内部进行的热核反应产生的。

轻核聚变和重核裂变的对比: