题目

已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u， He核的质量为3.0150u，两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成 He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能．（质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV．除了计算质量亏损外， He的质量可以认为是中子的3倍．） （1） 写出该核反应的反应方程式； （2） 该核反应释放的核能是多少？ （3） 若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV？ 答案： 解：由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式： 12 H+ 12 → 23 He+ 01 n；答：该核反应的反应方程式是： 12 H+ 12 → 23 He+ 01 n； 解：质量亏损为：△m=2.0136×2﹣（3.0150+1.0087）=0.0035u，释放的核能为：△E=△mc2=931.5×0.0035Mev=3.26Mev；答：该核反应释放的核能是3.26Mev； 解：设中子和核的质量分别为m1、m1，速度分别为v1、v2．反应前每个氘核的动能是E0，反应后动能分别为EK1=3.12MeV、EK2．核反应过程系统动量守恒，以种子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v1﹣m2v2=0，由能量守恒定律得：2E0+△E=Ek1+Ek2，Ek1= 12 m1v12，Ek2= 12 m2v22，解得：E0=0.45 MeV；答：若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是0.45Mev．

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