Question

6．氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+x，式中x是某种粒子．已知：${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、${\;}_{2}^{4}$He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c²，c是真空中的光速．
（1）由上述反应方程和数据可知，粒子x是什么粒子？
（2）该反应释放出的能量为多少MeV？（结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程，并确定新核的种类；
（2）先求解出质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程求解出方程的核能．

解答 解：（1）根据质量数守恒和电荷数守恒核反应方程式为：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$x，x为中子；
（2）在核反应过程中，反应前后原子核的质量亏损为：△m=（m₁+m₂-m₃-m₄）=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u
由爱因斯坦质能方程得：△E=△m•C²=0.0189×931.5MeV=17.6MeV，
答：（1）粒子x是中子．
（2）该反应释放出的能量为17.6MeV．

点评 本题是热核反应原理问题，要掌握书写核反应方程的方法，熟练运用爱因斯坦质能方程求解方程的核能．基础性问题．