Question

【题目】一个原来静止的锂核（）俘获一个速度为7．7×104 m/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．

（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，求这个核反应释放出的能量．（已知氘核质量为mD＝2．014 102 u，氚核质量为mT＝3．016 050 u，氦核质量mHe＝4．002 603 u，中子质量mn＝1．008 665 u,1 u＝1．660 6×10－27 kg）

Answer 1

【答案】（1）＋―→＋ （2）2×104 m/s（3）2．82×10－12 J

【解析】（1）＋―→＋

（2）取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得

mnv0＝－mTv1＋mHev2

v2＝

＝ m/s

＝2×104 m/s

（3）质量亏损为

Δm＝mD＋mT－mHe－mn

＝（2．014 102＋3．016 050－4．002 603－1．008 665） u

＝0．018 884 u≈3．136×10－29 kg

根据爱因斯坦质能方程

ΔE＝Δmc2＝3．136×10－29×（3×108）2 J≈2．82×10－12 J