两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核。已知氘核质量为2. 0136u ,氦核质量为3.0150u ,中子的质量为1.0087u 。 (1) 写出聚变方程,求出
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两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核。已知氘核质量为2. 0136u ,氦核质量为3.0150u ,中子的质量为1.0087u 。 (1) 写出聚变方程,求出释放能量(1u 相当于931.5MeV )。 (2) 若反应前两氘核的动能均为0.35MeV ,正面相碰发生反应,且反应中释放的结合能全部转变为动能,则反应后氦核和中子的动能各为多大? |
答案
解:(1)核反应方程为 反应中质量亏损为 △m=(2mH-mHe-mn) =2×2. 0136u-3. 0150u-1. 0087u =0. 0035u 所以释放能量为△E=0.0035×931.5 MeV=3.26 MeV (2)设反应中生成的中子和氦核的速度分别为vu、vHe, 由反应中动量守恒和能量守恒知0=mnvn+mHevHe ① ② 式中EkH=0. 35 MeV为反应前每个氘核的动能, 由①式得中子和氦核的速度大小之比为 则它们的动能之比为 所以 |
举一反三
现有三个核反应方程:;②下列说法正确的是 |
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A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变 C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变 |
氘和氚发生聚变反应的方程式是若有2g氘和3g氚全部发生聚变,NA为阿伏加德罗常数,则释放的能量是 |
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A. NA×17.6 MeV B.5NA×17.6 MeV C. 2NA×17.6 MeV D.3NA×17.6 MeV |
据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试,下列关于“人造太阳”的说法正确的是 |
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A.“人造太阳”的核反应方程是 B. C.△E=△mc2 D. |
不定项选择 |
2006年2月4日,由中科院等离子体物理研究所设计、制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕,进入真空降温试验阶段。其目的是建成一个受控核聚变反应堆,相当于人类为自己制造了一个小太阳,可以得到无穷无尽的清洁能源。据专家介绍,核聚变的主要原料是氘,在海水中,已知氘核的质量为2.0136 u,中子的质量为1.0087u。的质量为3.0150 u,1u相当于931.5 MeV,则下列说法中正确的是( ) |
A.两个氘核聚变成一个所释放的核能为3.26MeV B.两个氘核聚变成一个所释放的核能为3.16MeV C.两个氘核聚变成一个所释放的核能为4.26MeV D.与这种受控核聚变比较,核裂变反应堆产生的废物具有放射性 |
地球上氦元素主要以4He形式存在,而月球土壤中吸附着数百万吨3He,据估算这些3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年,下列说法正确的是( ) ①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物理变化 |
A.①② B.①④ C.②③ D.③④ |
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