Question

已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核的質(zhì)量為3.0150u。兩個(gè)氘核聚變成并放出一個(gè)中子，若兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能0.35Mev作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多少M(fèi)ev?(質(zhì)量虧損為1u時(shí)，釋放的能量為931.5MeV)

Answer 1

核反應(yīng)方程為： (2分)由題給條件可求出質(zhì)量虧損為：△m = 2.0136×2－（3.0150+1.0087）=0.0035u(2分)釋放的核能為△E=△mc² = 931.5×0.0035Mev=3.26Mev(2分)因?yàn)樵摲磻?yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能――即轉(zhuǎn)化為核和中子的動(dòng)能。設(shè)核和中子的質(zhì)量分別為m₁、m₂，速度分別為v₁、v₂，反應(yīng)后動(dòng)能分別為E₁、E₂，則由動(dòng)量守恒及能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得 m₁v₁－m₂v₂ = 0 (2分) E₁+E₂ = 2E₀+△E (2分)得E₁ =（2E₀+△E）/4 =（2×0.35+3.26）/4 = 0.99Mev E₂ = 3 (2E₀+△E)/4 = 2.97Mev。(4分)