两个氘核聚变产生一个中子和氦核．已知氘核的质量mD=2.01360u，氦核的质量mHe=3.0150u，中子的质量mn=1.0087u．写出

题文

两个氘核聚变产生一个中子和氦核（氦的同位素）．已知氘核的质量m_D=2.01360u，氦核的质量m_He=3.0150u，中子的质量m_n=1.0087u．
（1）写出聚变方程并计算释放的核能．
（2）若反应前两个氘核的动能为0.35Mev．它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）聚变的核反应方程：2₁²H→₂³He+₀¹n
核反应过程中的质量亏损为△m=2m_D-（m_He+m_n）=0.0035u
释放的核能为△E=△mc²=0.0035uc²=3.26MeV                
（2）对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为0．即：
0=m_Hev_He+m_nv_n，
反应前后总能量守恒，得：
12mHevHe2+12mnvn2=△E+2Ek0，
解得：E_kHe=0.99Mev，E_kn=2.97Mev．                                     
答：（1）聚变的核反应方程：2₁²H→₂³He+₀¹n，释放的核能为3.26MeV；   
    （2）产生的氦核的动能为0.99Mev，中子的动能为2.97Mev．

解析

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考点

据考高分专家说，试题“两个氘核聚变产生一个中子和氦核（氦的同位.....”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。