20xx滬科版高中物理選修3-552-54裂變及其應(yīng)用聚變與受控?zé)岷朔磻?yīng)核能利用與社會發(fā)展每課一練(更新版)
【正文】 所以合成 1 kg氦核時所放出的總能量為 E＝ NΔE＝ 1027 MeV. [探究與拓展題 ] 11．一個原來靜止的鋰核 (63Li)俘獲一個速度為 104 m/s 的中子后，生成一個氚核和一個氦核，已知氚核的速度大小為 103 m/s，方向與中子的運(yùn)動方向相反． (1)試寫出核反應(yīng)方程． (2)求出氦核的速度大小． (3)若讓一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變時，可產(chǎn)生一個氦核同時放出一個中子，求這個核反應(yīng)釋放出的能量． (已知氘核質(zhì)量為 mD＝ 102 u，氚核質(zhì)量為 mT＝ 050 u，氦核質(zhì)量為 mHe＝ 603 u，中子質(zhì) 量為 mn＝ 665 u， 1 u＝ 610－ 27 kg) 答案 (1)63Li＋ 10n→ 31H＋ 42He (2)2104 m/s (3)10－ 12 J 解析 (1)63Li＋ 10n→ 31H＋ 42He (2)由動量守恒定律得： mnv0＝－ mTv1＋ mHev2 v2＝ mnv0＋ mTv1mHe ＝ 1104＋ 31034 m/s ＝ 2104 m/s (3)質(zhì)量虧損為 Δm＝ mD＋ mT－ mHe－ mn ＝ ( 102＋ 050－ 603－ 665) u ＝ 884 u＝ 10－ 29 kg 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得 ΔE＝ Δmc2＝ 10－ 29(3108)2 J＝ 10－ 12 J
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