兩個氘核聚變產(chǎn)生一個中子和氦核(氦的同位素)。已知氘核的質(zhì)量,m0=2.0136u,氦核的質(zhì)量3.0150u,中子的質(zhì)量,mu=1.0087u(1u相當于931MeV)。
(1)寫出聚變方程并計算釋放的核能。
(2)若反應前兩個氘核的動能均為0.35MeV。它們對心正碰發(fā)生聚變,且反應后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能,則產(chǎn)生的氦核和中子的動能各為多大?
(1)3.26MeV (2)2.97MeV
(1)聚變的核反應方程:……………………(2分)
核反應過程中的質(zhì)量虧損為
釋放的核能為…………(2分)
(2)對撞過程動量守恒,由于反應前兩氘核動能相同,其動量等值反向,因此反應前后系統(tǒng)的動量為0,即…………………………(1分)
反應前后總能量守恒,即…………(1分)
解得……………………(2分)
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

原子在不停地做熱運動,為了能高精度地研究孤立原子的性質(zhì),必須使它們幾乎靜止下來并能在一個很小的空間區(qū)域停留一段時間,例如納米技術(shù)中需要移動或修補分子.科學家已發(fā)明了一種稱為“激光制冷”的技術(shù),原理如下:
在一個真空室內(nèi),一束非常準直的Na-23原子束(通過樣品在1 000 K高溫下蒸發(fā)而獲得,原子做熱運動的速率近似為v0="1" 000 m/s),受一束激光的正面照射,如圖15-2-3所示.設原子處在基態(tài),運動方向與激光光子的運動方向相反,選好激光頻率使光子能量E等于鈉原子第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)間能量差,原子就能吸收它而發(fā)生躍遷,躍遷后原子的速度為v1,隨后該原子發(fā)射光子并回到基態(tài).設所發(fā)射光子的運動方向與速度v0的方向總是相同的,此時原子的速度為v2,接著重復上述過程,直到原子的速度減小到零.

圖15-2-3
(1)吸收與發(fā)射光子的總次數(shù)為多少?
(2)原子停留在激發(fā)態(tài)上的時間稱為原子在這種狀態(tài)下的壽命,大小約為10-8 s.忽略每次吸收與發(fā)射光子的時間,按上述方式,原子初速度v0減小到零,共需多長時間?該時間內(nèi)原子共走過的路程為多少?(E=3.36×10-19 J,鈉原子的質(zhì)量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

重核的裂變和輕核的聚變是人類利用核能的兩種主要方法,下面關(guān)于它們的說法中正確的是
A.裂變和聚變過程都有質(zhì)量虧損
B.裂變過程有質(zhì)量虧損,聚變過程質(zhì)量有所增加
C.裂變過程質(zhì)量有所增加,聚變過程有質(zhì)量虧損
D.裂變和聚變過程質(zhì)量都有所增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2006年3月23日央視報道,中科院離子物理所經(jīng)過八年的艱苦奮斗努力,終于率先建成了世界上第一個全超導的托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功;這種裝置被稱為“人造太陽”(如圖1所示),它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量,就像太陽一樣為人類提供無限清潔的能源。在下列核反應方程中有可能是該裝置內(nèi)部所進行的核反應的是(   )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有界的勻強磁場磁感應強度為B="0.50" T,磁場方向垂直于紙面向里,MN是磁場的左邊界.在磁場中A處放一個放射源,內(nèi)裝(鐳),放出某種射線后衰變成(氡).試寫出衰變的方程.若A距磁場的左邊界MN的距離OA="1.0" m時,放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的質(zhì)量較小的粒子,此時接收器位置距經(jīng)過OA的直線1.0 m.由此可以推斷出一個靜止鐳核衰變時放出的能量是多少?保留兩位有效數(shù)字.(取1 u=1.6×10-27 kg,電子電量e=1.6×10-19 C)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個氘核和一個氚核結(jié)合成氦時,釋放的核能為ΔE,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則4克氘核與6克氚核完全反應,發(fā)生的質(zhì)量虧損是
A.2NAΔEc2B.4NAΔEc2C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用光子能量為E的光束照射容器中的氫氣,氫原子吸收光子后,能發(fā)射頻率為ν1、ν2、ν3的三種光子,且ν1<ν2<ν3.入射光束中光子的能量應是( 。
A.hν1B.h(ν23C.h(ν12D.h(ν123

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一根2m長的標槍以速度v穿過一根2m長的管子,它們的長度都是在靜止狀態(tài)下測量的.以下哪種敘述最好地描述了標槍穿過管子的情況?(  ) 
A.觀察者一定看到標槍收縮變短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它
B.觀察者一定看到兩者都收縮,且收縮量相等,因此在某個位置,管子恰好遮住標槍
C.與觀察者的運動情況有關(guān),觀察者看到的一切都是相對的,依賴于所選參考系
D.觀察者一定看到管子收縮變短,因此在某些位置上,標槍從管子的兩端伸出來

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

為了直接驗證愛因斯坦狹義相對論中著名的質(zhì)能方程E=mc2,科學家用中子轟擊硫原子,分別測出原子捕獲中子前后質(zhì)量的變化以及核反應過程放出的能量,然后進行比較,精確驗證了質(zhì)能方程的正確性。設捕獲中子前的原子質(zhì)量為m1,捕獲中子后的原子質(zhì)量為m2,被捕獲的中子質(zhì)量為m3,核反應過程放出的能量為ΔE,則這一實驗需驗證的關(guān)系式是
A.ΔE=(m1-m2-m3)c2B.ΔE=(m1+m3-m2)c2
C.ΔE=(m2-m1- m3)c2D.ΔE=(m2-m1+ m3)c2

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