两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰，聚变后生成氦3（32He），同时放出一个中子．已知氘核的质量为3.3426×10-27kg，氦3的质量为5.0049×10-27kg，中子的质量为1.6745×10-27kg．假设碰前的动能和聚

Question

两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰，聚变后生成氦3（

3

2

He），同时放出一个中子．已知氘核的质量为3.3426×10^-27kg，氦3的质量为5.0049×10^-27kg，中子的质量为1.6745×10^-27kg．假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能．求：
（1）写出上述核反应方程；
（2）核反应中释放的核能；
（3）核反应中产生的氦3的动能．

Answer 1

（1）聚变的核反应方程：2

2

1

H→

3

2

He+

1

0

n；
（2）核反应过程中的质量亏损：△m=2m_D-m_He-m_n=5.8×10^-30kg；
释放的核能：△E=△mc²=（3×10⁸）²×5.8×10^-30=5.22×10^-13J．
（3）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零，
即：0=m_Hev_He+m_nv_n
反应前后总能量守恒，可得：(1)/(2)m_Hev²_He+(1)/(2)m_nv²_n=△E+2E_k0；
解得：E_kHe=0.99MeV
答：（1）上述核反应方程为2

2

1

H→

3

2

He+

1

0

n；
（2）核反应中释放的核能为5.22×10^-13J；
（3）核反应中产生的氦3的动能为0.99MeV．