20xx滬科版高中物理選修3-5第5章核能與社會(huì)ppt章末總結(jié)課件(編輯修改稿)
2024-12-23 22:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能計(jì)算核能 利用結(jié)合能計(jì)算核能時(shí)要采用 “ 先拆散，再結(jié)合 ” 的方法． 二、核能的計(jì)算方法 例 2 假設(shè)兩個(gè)氘核在一直線上相碰發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦核的同位素和中子 ， 已知氘核的質(zhì)量是 6 u， 中子的質(zhì)量是 7 u， 氦核同位素的質(zhì)量是 0 u， 則聚變的核反應(yīng)方程是 ____________， 在聚變反應(yīng)中釋放出的能量為______MeV(保留兩位有效數(shù)字 )． 解析 根據(jù)題中條件 ， 可知核反應(yīng)方程為 21 H ＋21 H →32 He ＋10 n. 核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損 Δm＝ 2mH－ (mHe＋ mn) ＝ 2 6 u－ ( 0＋ 7)u＝ 10－ 3u 由于 1 u的質(zhì)量與 MeV的能量相對(duì)應(yīng) ， 所以氘核聚變反應(yīng)時(shí)放出的能量為 ΔE＝ 10－ 3 MeV≈ MeV. 答案 21 H ＋ 21 H → 32 He ＋ 10 n 3 . 3 針對(duì)訓(xùn)練 2 為驗(yàn)證愛因斯坦質(zhì)能方程 ΔE＝ Δmc2的正確性 ，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為 E1＝ MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核 Li， 生成兩個(gè) α粒子 ， 測(cè)得兩個(gè) α粒子的動(dòng)能之和為 E2＝ MeV. (1)寫出該核反應(yīng)方程； 解析 核反應(yīng)方程為： 7 3 73 Li ＋ 11 H → 42 He ＋ 42 H e . (2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明 ΔE＝ Δmc2正確 ． (已知質(zhì)子 、 α粒子 、 鋰核的質(zhì)量分別為 mp＝ 8 u， mα＝ 6 u， mLi＝ 0 u) 解析 核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損： Δm＝ mLi＋ mp－ 2mα＝ 0 u＋ 8 u－ 2 6 u＝ 6 u． 由質(zhì)能方程可得質(zhì)量虧損釋放的能量： ΔE′＝ Δmc2＝ 6 MeV≈ ： ΔE＝ E2－ E1＝ (－ ) MeV＝ ， 在誤差允許范圍內(nèi)可視為相等 ， 所以 ΔE＝ Δmc2正確 ． 返回 三、核反應(yīng)與能量的綜合 例 3 用中子轟擊鋰核 ( Li)發(fā)生核反應(yīng) ， 生成氚核 ( H)和 α粒子 ，并放出 MeV的能量 ． (1)寫出核反應(yīng)方程． 6 3 3 1 解析 核反應(yīng)方程為： 63 Li ＋ 10 n → 31 H ＋ 42 He ＋ 4 .8 M e V 答案 63 Li ＋ 10 n→ 31 H ＋ 42 He ＋ 4 .8 M e V 三、核反應(yīng)與能量的綜合 (2)求出質(zhì)量虧損 ． 解析 依據(jù) ΔE＝ Δmc2得 Δ m ＝ 4 .89 3 1 .5 u ＝ 0 .0 0 5 2 u 答案 0 .0 0 5 2 u 三、核反應(yīng)與能量的綜合
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