Question

（2013?琼海模拟）已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，

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He核的质量为3.0150u．
（1）写出两个氘核聚变成

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He的核反应方程．
（2）若两氘核以相等的动能E₀=0.35MeV作为对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的

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He核和中子的动能各是多少？（1u=931.5MeV/c²）

Answer 1

分析：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程．
（2）通过爱因斯坦质能方程求出在核反应中释放的核能．根据动量守恒、能量守恒求出反应中生成的

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He核和中子的动能．

解答：解：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：₁²H+₁²H=₂³He+₀¹n；
（2）在核反应中质量的亏损为：
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u
所以释放的核能为：
△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV…①
反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，
所以氦核与中子的动量相等．
由E_K=

P2

2m

得：
E_kHe：E_kn=1：3…②
由能量守恒定律得：
E_kHe+E_kn=△E+2×0.35…③
由①②③可以算出：E_kHe=0.99MeV，E_kn=2.97 MeV．
答：（1）两个氘核聚变成

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He的核反应方程为：₁²H+₁²H=₂³He+₀¹n．
（2）反应中生成的

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He核动能是0.99MeV，中子的动能各是2.97MeV．

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．