太阳中含有大量的氘核,因氘核不断发生核反应释放大量的核能,以光和热的形式向外辐射.已知氘核质量为2.013 6

太阳中含有大量的氘核,因氘核不断发生核反应释放大量的核能,以光和热的形式向外辐射.已知氘核质量为2.013 6u,氦核质量为3.015 0u,中子质量为1.008 7u,1u的质量相当于931.5MeV的能量则:
(1)求核反应中释放的核能.
(2)在两氘核以相等的动能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.
抹茶风暴 1年前 已收到1个回答 举报

1972723 幼苗

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解题思路:(1)根据核反应方程式,求出核反应过程中的质量亏损,然后由质能方程求出释放的核能.
(2)两氘核对心碰撞过程,遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解.

(1)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
(2)设n核和He的动量分别为P1和P2
由动量守恒定律得:O=P1+P2,由此得P1和P2大小相等,
由动能和动量关系E=
P2
2m及n和He的质量关系得:
中子的动能En是He核动能EHe的3倍,即En:EHe=3:1,
由能量守恒定律得:EHe+En=△E+2EK
解得:中子的动能En=2.97MeV,He的动能:EHe=0.99MeV,
答:(1)核反应中释放的核能为3.26MeV;
(2)中子的动能为2.97MeV,氦核的动能为0.99MeV.

点评:
本题考点: 爱因斯坦质能方程.

考点点评: 解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒,以及掌握爱因斯坦质能方程,能够灵活运用动量守恒定律和能量守恒定律.

1年前

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