Question

已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u， 32 He核的质量为3.0150u，（1u相当于931.5MeV的

已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u， 32 He核的质量为3.0150u，（1u相当于931.5MeV的能量）（1）写出两个氘核聚变成 32 He的核反应方程．（2）计算上述核反应中释放的核能．（3）若两个氘核以相等的大小为0.35MeV的动能做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的 32 He核的动能是多少？

Answer 1

（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：   21 H+   21 H→   32 He+   10 n （2）反应过程中质量减少了： △m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u 反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV （3）设   10 n核和   32 He的动量分别为P 1 和P 2 ，由动量守恒定律得：O=P 1 +P 2 由此得P 1 和P 2 大小相等 由动能和动量关系 E= P 2 2m 及   32 He核和   10 n质量关系 得：中子的动能E 1 是   32 He核动能E 2 的3倍　　即E 1 ：E 2 =3：1 由能量守恒定律得：E 1 +E 2 =△E+2×0.35 由以上可以算出：E 2 =0.99MeV 答：（1）核反应方程为：   21 H+   21 H→   32 He+   10 n． （2）上述核反应中释放的核能为3.26MeV． （3）反应中生成的   32 He核的动能是0.99MeV．