Question

兩個氘核聚變產生一個中子和一個氦核，已知氘核質量為2.0136u，氦核質量為3.0150u，中子質量為1.0087u，則

   （1）寫出核反應方程；

   （2）算出釋放核能；

   （3）若反應前兩個氘核的功能均為0.355MeV，反應時發生的是正對撞，設反應后釋放的核能全部轉化為動能，則反應后氦核與中子的動能各為多大？

Answer 1

(1)   H+H→He+n   (2)  △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV       (3) =2.97MeV=0.99MeV

解析:

核反應中釋放的能量可由愛因斯坦方程先計算出質量虧損后進而求得。

    （1）核反應方程為  H+H→He+n

（2）質量虧損為

     △m=2×2.0136―1.0087―3.0150

       =0.0035（u）

而對應于1u的質量虧損，釋放的核能為931.5MeV，于是上述核反應中釋放的能量為

     △E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

（3）設氘核H，氦核He，中子n的質量數分別為m、m₁、m₂，于是有

     mσ－mσ=m₁σ₁－m₂σ₂

   mσ²=E_k=0.35MeV

 m₁σ=

m₂σ=

  2E_k+△E=+

  由此解得

     =2.97MeV

     =0.99MeV