一个原来静止的锂核(36Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后,生成一个氚核和一个氦核,已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s,方向与中子的运动方
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一个原来静止的锂核(36Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后,生成一个氚核和一个氦核,已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s,方向与中子的运动方向相反. (1)试写出核反应方程; (2)求出氦核的速度; (3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时,可产生一个氦核,同时放出一个中子,求这个核反应释放出的能量.(已知氘核质量mD=2.014102u,氚核质量为mT=3.016 050u,氦核的质量mHe=4.002603u,中子质量mn=1.008665u,1u=1.6606×10-27kg) |
答案
(1)核反应方程为:Li+n→H+He (2)由动量守恒定律: mnv0=-mTv1+mαv2 得到,v2= 代入解得,v2=2×104m/s (3)质量亏损为 △m=mD+mT-mα-mn 代入解得,△m=3.136×10-29kg 根据爱因斯坦质能方程得到,核反应释放出的能量△E=△mc2=2.82×10-12J 答: (1)核反应方程为:Li+n→H+He. (2)氦核的速度为2×104m/s. (3)核反应释放出的能量为2.82×10-12J. |
举一反三
用质子轰击锂核Li,生成两个α粒子.已知质子的初动能是E1=0.6Mev,质子、α粒子和锂核的质量分别为mH=1.0073u,mα=4.0015u,mLi=7.0160u. (1)写出核反应方程. (2)核反应前后的质量亏损△m=? (3)核反应中释放的能量△E=? (4)核反应释放的能量全部增加了两个α粒子的动能,则核反应后两个α粒子具有的总动能Ek是多少? |