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已知氚核的质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,核的质量为3.0150u。

(1)写出两个氚核聚变成的核反应方程;

(2)计算上述核反应中释放的核能;

(3)若两个氚核以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化成动能,则反应中生成的核和中子的动能各是多少?

答案:
解析:

分析:(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒,可写出核反应方程为:

(2)由题给条件可求出质量亏损为

△m=2.0136×2-(3.0150+1.0087)=0.0035u

所以释放的核能为

(3)因为核反应中释放的核能全部转化为核和中子的动能。设核和中子的质量分别为、速度分别为,则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得

解方程组,得


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子了.若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg.
(1)写出氘和氚聚合的反应方程.
(2)试计算这个核反应释放出来的能量.
(3)若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?
(一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)

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(4分)核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u = 1.66×10-27kg。则这个核反应释放出来的能量E =    _______________  J。(光速c=3.00×108m/s,1u相当于935MeV,结果取二位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2013届浙江省温州市龙湾中学高三上学期期初考试物理试卷(带解析) 题型:填空题

假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子,已知氘核的质量是2.013 6 u,中子的质量是1.008 7 u,氦核同位素的质量是3.015 0 u.
(1)聚变的核反应方程式是________,在聚变核反应中释放出的能量为______ MeV.(保留两位有效数字)
(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核,反应方程式为H+He→Li,已知各核子比结合能分别为EH=1.112 MeV、EHe=7.075 MeV、ELi=5.603 MeV,求此核反应过程中释放的核能              

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