在同一直线上相碰发生聚变反应生成氦同位素和中子,已知氘核的质量为2.0136u,中子的质量为1.0087u,氦的同位素的质量为3.0150u,求该聚变反应中释放的能量(保留两位有效数字).Р『解析』由题可得出其核反应的方程式:Р其反应过程中的质量亏损:Р所以Р即在这个衰变过程中释放出3.26MeV的能量.Р『评述』由上述可知:利用爱因斯坦的质能方程计算核能,关键是求出质量亏损,而求质量亏损主要是利用其核反应方程式,再利用质量与能量相当的关系求出核能.另外,在上述两例中,给出的粒子质量的单位不同,而引出了两个常数的应用.Р2、利用阿伏伽德罗常数计算核能Р『例3』四个质子在高温下能聚变成一个α粒子,同时释放能量,已知质子的质量为1.007276u,α粒子的质量为4.001506u,阿伏加德罗常数为,求10g氢完全聚变成α粒子所释放的能量.Р『解析』由题可得出其核反应的方程式:Р其反应过程中的质量亏损:Р这个聚变过程中释放的能量为:Р10g氢所含有的质子数为:个Р四个质子参加反应,则10g氢聚变过程中释放的能量为:Р代入数值得:Р『评述』由此可知:在求涉及微观量的核反应过程中所释放的核能时,一般利用核反应方程和阿伏伽德罗常数求解.Р3、利用动量守恒定律和能量守恒定律计算核能Р『例4』两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素),若在反应前两个氘核的动能均为=0.35MeV,它们正面碰撞发生核聚变,且反应后释放的能量全部转化为动能,反应后所产生的中子的动能为2.97MeV,求该核反应所释放的核能.Р『解析』设反应后生成的中子和氦核动量的大小分别为和,其动能分别为和,反应所释放的核能为,则:Р由动量守恒得:Р由能量守恒得:Р因为Р所以Р联立解得:=3.26MeVР即在这个衰变过程中释放出3.26MeV的能量.Р『评述』由此可知,由动量守恒和能量守恒计算核能,还要和相关知识相结合.
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