Question

【題目】已知氘核的質量為，中子的質量為，的質量為．兩個速率相等的氘核對心碰撞聚變成并放出一個中子，質量虧損為1u時，釋放的能量為931.5MeV．

（1）計算上述核反應中釋放的能量．

（2）若兩個氘核以相等的動能發生對心碰撞即可發生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的和中子的動能各是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）中子動能為：氦的動能為：

【解析】

（1）由質量數守恒和核電荷數守恒，寫出核反應方程為：

則反應過程中質量減少了：

反應過程中釋放的核能為： 。

（2）設核和的動量分別為和，由動量守恒定律得：

由此得和大小相等，由動能和動量關系及核和質量關系，得中子的動能是核動能的3倍，即：：：1

由能量守恒定律得：

由以上可以算出中子動能為：，氦的動能為：