Question

【题目】一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反．计算结果保留两位有效数字。

(1)试写出核反应方程；

(2)求出氦核的速度大小；

(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，写出该核反应方程，并求这个核反应释放出的能量．(已知氘核质量为mD＝2.014102u，氚核质量为mT＝3.016050u，氦核质量mHe＝4.002603u，中子质量mn＝1.008665u，1u＝1.6606×10－27kg)

Answer 1

【答案】(1) Li＋n→H＋He　(2)2.0×104m/s (3)2.8×10－12J

【解析】试题分析：根据质量数守恒和电荷数书写核反应方程；根据动量守恒定律求解氦核的速度；求出质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程求解核反应释放出的能量。

（1）核反应方程为：

（2）取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律： ，代入数据解得： 。

（3）质量亏损为：Δm＝mD＋mT－mHe－mn＝(2.014102＋3.016050－4.002603－1.008665) u＝0.018884u≈3.136×10－29kg

根据爱因斯坦质能方程：ΔE＝Δmc2＝3.136×10－29×(3×108)2J≈2.8×10－12J.