Question

4．“嫦娥一号”探月卫星的一项重要任务就是评估月球上璧${\;}_{2}^{3}$He的分布和储量．已知两个氛核可聚变生成一个${\;}_{2}^{3}$He和一个中子，并放出一定的能量．其核反应方程是：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n，已知氖核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，${\;}_{2}^{3}$He核质量为3.0150u．lu即l个原子质量单位，所对应的能量是931MeV，阿伏加德罗常数N_A=6x 10²³mol^-1．若2g氛全部发生聚变，则释放的能量是9.8×10²³MeV（结果保留2位有效数字）

Answer 1

分析 先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能．

解答 解：核反应方程是：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n，
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=0.0035×931MeV=3.26MeV；
而2g氛，所含摩尔个数为N=$\frac{2×1{0}^{-3}}{2}×6×1{0}^{23}$
那么2g氛全部发生聚变，则释放的能量E=$\frac{N}{2}×△E$≈9.8×10²³MeV；
故答案为：9.8×10²³

点评 对于核反应书写核反应方程，要抓住微观粒子的碰撞，相当于弹性碰撞，遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒．