20xx滬科版高中物理選修3-5第5章核能與社會(huì)word章末總結(jié)學(xué)案(編輯修改稿)
2025-01-14 02:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ____，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 21H＋ 21H→ 32He＋ 10n. 核反應(yīng)過程中的質(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 21H＋ 21H→ 32He＋ 10n 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 73Li，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； (2)通過計(jì)算說明 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) 答案 見解析 解析 (1)核反應(yīng)方程為： 73Li＋ 1H→ 42He＋ 42He. (2)核反應(yīng)過程中的質(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≈ MeV.而系統(tǒng)增加的動(dòng)能： ΔE＝ E2－ E1＝ (－ ) MeV＝ 的質(zhì)量虧損，在誤差允許范圍內(nèi)可視為相等，所以 ΔE＝ Δmc2正確． 三、核反應(yīng)與能量的綜合 例 3 用中子轟擊鋰核 (63Li)發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核 (31H)和 α粒子，并放出 MeV的能量． (1)寫出核反應(yīng)方程． (2)求出質(zhì)量虧損． (3)若中子和鋰核是以等值反向的動(dòng)量相碰，則氚核和 α粒子的動(dòng)能比是多少？ (4)α粒子的動(dòng)能是多大？ 解析 (1)核反應(yīng)方程為 63Li＋ 10n→ 31H＋ 42He＋ MeV (2)依據(jù) ΔE＝ Δmc2得 Δm＝ u＝ 2 u (3)根據(jù)題意有 0＝ m1v1＋ m2v2 式中 m m v v2 分別為氚核和
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