• 海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:+→+n,其中氘核的质量为2.013u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u.(1u=931.5Mev).求【小题1】核反应中释放的核能;【小题2】在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能。试题及答案-解答题-云返教育

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      海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:++n,其中氘核的质量为2.013u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u.(1u=931.5Mev).
      求【小题1】核反应中释放的核能;
      【小题2】在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能。

      试题解答


      见解析
      (1)由△E=△mc2可知释放的核能 E=(2mH-mHe-mn)c2=2.14MeV
      (2)把两个氘核作为一个系统,碰撞过程系统的动量守恒,由于碰撞前两氘核的动能相等,
      其动量等大反向,因此反应前后系统的总动量为零,即 m
      HevHe+ mnvn=0
      反应前后系统的总能量守恒,即

      又因为m
      He:mn=3:1,所以vHe:vn=1:3
      由以上各式代入已知数据得:E
      Khe=0.71MeV,EKn=2.13MeV.

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