题文
海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:
+
→
+
n,其中氘核的质量为2.013u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u.(1u=931.5Mev).
求小题1:核反应中释放的核能;
小题2:在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能。
题型:未知 难度:其他题型
答案
小题1:2.14MeV
小题2:2.13MeV
解析
(1)由△E=△mc2可知释放的核能 E=(2mH-mHe-mn)c2=2.14MeV
(2)把两个氘核作为一个系统,碰撞过程系统的动量守恒,由于碰撞前两氘核的动能相等,
其动量等大反向,因此反应前后系统的总动量为零,即 mHevHe+ mnvn=0
反应前后系统的总能量守恒,即 
又因为mHe:mn=3:1,所以vHe:vn=1:3
由以上各式代入已知数据得:EKhe=0.71MeV,EKn=2.13MeV.
考点
据考高分专家说,试题“海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





