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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 有一种核反应为:
。已知
的质量为2.0136u,
的质量为1.0078u,X的质量为3.0180u。则下列说法正确的是( ?)
A.X是质子,该反应吸收能量
B.X是氕,该反应吸收能量
C.X是氘,该反应释放能量
D.X是氚,该反应释放能量
参考答案:D
本题解析:根据反映前后质量数与质子数守恒可得X的质量数位3,质子数位1,故X为氚,反应前总质量为4.0272u,反应后总质量为4.0258u,质量减小,所以该反应为释放能量,故D正确。
本题难度:简单
3、填空题 在匀强磁场中,某一处于静止状态的放射性原子核azX发生α衰变,从X核中放射出一个α粒子,其速度方向垂直于磁感线,并测得α粒子的轨道半径是R,则反冲核运动半径是R的__________倍.
参考答案:
本题解析:由动量守恒定律p核=pα,又在匀强磁场中R=
,R反冲核=
得p反冲核=
R.
本题难度:简单
4、计算题 一个氘核和一个氚核发生聚变,其核反应方程是
,其中氘核的质量:
、氚核的质量:
、氦核的质量:
、中子的质量:
、
,
,请同学们求出该核反应所释放出来的能量。
参考答案:17.6MeV
本题解析:(6分)根据质能方程,释放出的能量为:
? 6分
本题难度:简单
5、选择题 多选
某原子核内有N个核子,其中包含有中子n个,当该核俘获1个中子后,放出1个α粒子和1个β粒子,它自身转化成1个新核,可知这个新核( ? )
A.有(n-1)个中子
B.有(n-2)个中子
C.核子数是(N-3)
D.原子序数是(N-n-2)
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
The throne is but a piece of wood covered with velvet. 皇帝的宝座不过是一块盖着天鹅绒的木头。