Question

（2013?瓊海模擬）已知氘核質量為2.0136u，中子質量為1.0087u，

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He核的質量為3.0150u．
（1）寫出兩個氘核聚變成

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He的核反應方程．
（2）若兩氘核以相等的動能E₀=0.35MeV作為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

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He核和中子的動能各是多少？（1u=931.5MeV/c²）

Answer 1

分析：（1）根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程．
（2）通過愛因斯坦質能方程求出在核反應中釋放的核能．根據動量守恒、能量守恒求出反應中生成的

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He核和中子的動能．

解答：解：（1）根據電荷數守恒、質量數守恒得：₁²H+₁²H=₂³He+₀¹n；
（2）在核反應中質量的虧損為：
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u
所以釋放的核能為：
△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV…①
反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，
所以氦核與中子的動量相等．
由E_K=

P2

2m

得：
E_kHe：E_kn=1：3…②
由能量守恒定律得：
E_kHe+E_kn=△E+2×0.35…③
由①②③可以算出：E_kHe=0.99MeV，E_kn=2.97 MeV．
答：（1）兩個氘核聚變成

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He的核反應方程為：₁²H+₁²H=₂³He+₀¹n．
（2）反應中生成的

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He核動能是0.99MeV，中子的動能各是2.97MeV．

點評：對于核反應書寫核反應方程，要抓住微觀粒子的碰撞，相當于彈性碰撞，遵守兩大守恒：動量守恒和能量守恒．