20xx鲁科版高中物理选修3-5第四章核能ppt复习课件内容摘要:

2,可以判断两种核反应都会向外释放能量,计算核能的方法如下: ( 1) 质能方程 Δ E = Δ mc2是计算释放核能多少的主要方法,质量亏损 Δ m 的确定是计算核能的关键. ( 2) 核反应中如无光子辐射,核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能.这种情况下的核能可由下列关系计算:反应前总动能+反应过程中释放的核能=反应后总动能. 已知氘核质量为 2 .013 6 u ,中子质量为 7 u ,32 He 核的质量为 0 u. ( 1) 写出两个氘核聚变成32 He 的核反应方程; ( 2) 计算上述核反应中释放的核能; ( 3) 若两氘核以相等的动能 Me V 做对心碰撞,即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的32 He 核和中子的动能各是多少。 【解析】 ( 1) 应用质量数守恒和核电荷数守恒,不难写出核反应方程为21 H+21 H →32 He +10 n. ( 2) 由题给条件可求出质量亏损为: Δ m = [ 6 2 - ( 0 + 7)] u = 5 u 所以释放的核能 Δ E = 5 Me V = Me V . (3) 因为该反应中释放的核能全部转化为机械能,即转化为32He 核和中子的动能,若设32He 核和中子的质量分别为 m m2,动量分别为 p p2,动能分别为Ek Ek2,氘核的动能为 Ek0,则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得 p1- p2= 0 ① Ek1+ Ek2= 2 Ek0+ Δ E ② 由 Ek=p22 m得Ek1Ek2=m2m1=13③ 由 ①②③ 得: Ek1=14(2 Ek0+ Δ E ) = MeV Ek2=34(2 Ek0+ Δ E ) = MeV . 【答案】 ( 1) 21 H + 21 H → 32 He + 10 n ( 2) 6 M e V ( 3) 9 M e V 7 M e V  1  若核反应前后各核的质量单位为 kg ,则用 Δ E = Δ mc2求核能时,核能单位为 J.  2  若核反应。
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