1、计算题 两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360 u,氦核的质量mHe=3.0150 u,中子的质量mn=1.0087 u? .
(1)写出聚变方程并计算释放的核能.
(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?
参考答案:(1) 3.26 MeV(2) EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV.
本题解析:(1)聚变的核反应方程2
H→
He+
n,核反应过程中的质量亏损为Δm=2mD-(mHe+mn)=0.0035 u
释放的核能为ΔE=0.0035×931.5 MeV=3.26 MeV.
(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0,即
0=mHevHe+mnvn,反应前后总能量守恒,得
mHev
+
mnv
=ΔE+2Ek0,
解得EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV.
本题难度:一般
2、选择题 北京奥委会接受专家的建议,大量采用对环境有益的新技术,如2008年奥运会场馆周围80%~90%的路灯利用太阳能发电技术,奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的,下列核反应属于聚变反应的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应,称为聚变,四个选项中只有A为聚变反应,B是发现质子的核反应,C是铀核的裂变反应,D是铀核的α衰变.
本题难度:一般
3、选择题 铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:1327Al+24He→X+01n.下列判断正确的是( )
A.01n是质子
B.01n是中子
C.X是1428Si的同位素
D.X是1531P的同位素
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 (5分)下列说法正确的是__________
A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律
B.α,β,γ射线比较,α射线的电离作用最弱
C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显
D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里