Question

【題目】一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3 ， 普朗克常量為h ， 真空中的光速為c ． 寫(xiě)出核反應(yīng)方程并求該光子的波長(zhǎng)．

Answer 1

【答案】解答：根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有：
H+ n→ H；
聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損：
△m=（m1+m2）﹣m3；
聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出，故光子能量為：
E=（m1+m2﹣m3）c2；
根據(jù)E= =（m1+m2﹣m3）c2 ， 得光子的波長(zhǎng)為：
λ= ；
答：核反應(yīng)方程為： H+ n→ H；該光子的波長(zhǎng)為 ．
【解析】解答本題需要掌握：核反應(yīng)方程要遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；聚變反應(yīng)后質(zhì)量減小，放出能量；正確利用質(zhì)能方程求釋放的能量；掌握光子能量、頻率、波長(zhǎng)、光速之間關(guān)系．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用核裂變與核聚變和質(zhì)能方程的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程．