Question

【題目】一個原來靜止的鋰核（）俘獲一個速度為7．7×104 m/s的中子后，生成一個氚核和一個氦核，已知氚核的速度大小為1．0×103 m/s，方向與中子的運動方向相反．

（1）試寫出核反應方程；

（2）求出氦核的速度大小；

（3）若讓一個氘核和一個氚核發生聚變時可產生一個氦核，同時放出一個中子，求這個核反應釋放出的能量．（已知氘核質量為mD＝2．014 102 u，氚核質量為mT＝3．016 050 u，氦核質量mHe＝4．002 603 u，中子質量mn＝1．008 665 u,1 u＝1．660 6×10－27 kg）

Answer 1

【答案】（1）＋―→＋ （2）2×104 m/s（3）2．82×10－12 J

【解析】（1）＋―→＋

（2）取中子的運動方向為正方向，由動量守恒定律得

mnv0＝－mTv1＋mHev2

v2＝

＝ m/s

＝2×104 m/s

（3）質量虧損為

Δm＝mD＋mT－mHe－mn

＝（2．014 102＋3．016 050－4．002 603－1．008 665） u

＝0．018 884 u≈3．136×10－29 kg

根據愛因斯坦質能方程

ΔE＝Δmc2＝3．136×10－29×（3×108）2 J≈2．82×10－12 J