铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是。 (1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能（、、、的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.8

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铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是

。
(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能（

、

的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u）；
(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能量？（煤的热值为2.94×10⁷ J/kg）

答案

解：(1)裂变反应的质量亏损为△m=(235.043 9+1.008 7-140.913 9-91.897 3-3×1.008 7)u=0.215 3 u
一个铀235原子核裂变后释放的能量为△E=△mc²=0.215 3×931.5 MeV=200.6 MeV
(2)1 kg铀235中含原子核的个数为

1kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量△E_N=N·△E=2.56×10²⁴×200.6 MeV=5.14×10²⁶ MeV
设q为煤的热值，M为煤的质量，有△E_N=Qm
所以

=2 800 t

举一反三

试求在氢弹中当合成1 kg的氦时所释放出的能量。（氘核

的质量为2.013 6 u，氚核

的质量为3.016 6 u，氦核

的质量为4.002 6 u，中子的质量为1.008 7 u）

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两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）。已知氘核质量m_D=2.013 6 u，氦核质量m_He=3.015 0 u，中子质量m_n=1.008 7 u。
(1)写出聚变方程并算出释放的核能(已知l u= 931.5 MeV)；
(2)若反应前两氘核的动能均为_EkD=0.35 MeV，它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？

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新华社2007年1月15日电，继去年9月首次成功放电后，我国“人造太阳”实验装置——位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置(EAST)14日23时01分至15日1时连续放电四次，单次时间长约50毫秒，从而标志着第二轮物理实验的开始。这个由我国自行设计、自行研制的“人造太阳”实验装置是世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克。该装置再次成功放电，标志着我国在全超导核聚变实验装置领域进一步站在了世界前沿。“人造太阳”是从氘浓度为3.0×10^-5 kg/L的海水中提取氘，使其在上亿摄氏度的高温下发生聚变反应并释放能量，就像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。
(1)已知两个氘核聚变后就生成一个氦核，同时释放出一个中子，且M_n=1.008 7 u，M_D=2.013 6 u，M_α=3.015 0 u，1原子质量单位u相当于931.5 MeV的能量。试写出其核反应方程式，并计算该核反应所释放的核能。
(2)已知汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，试计算1 L海水中所含的氘核全部发生聚变时，所放出的能量与多少汽油完全燃烧所释放出的能量相当？

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氘核

和氚核

聚合成氦核

的核反应方程如下：

。设氘核质量为m₁，氚核质量为m₂，氦核质量为m₃，中子质量为m₄，反应过程释放的能量为 [ ]
A．（m₁+m₂+m₃）c²
B．（m₁+m₂-m₄）c²
C．（m₁+m₂-m₃-m₄）c²
D．（m₃+m₄-m₁-m₂）c²

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质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂和m₃，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克常量h，真空中的光速为c，则γ射线的频率为_________。

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