Question

19．科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應(yīng)方程為：
甲：$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H+$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C→$\left.\begin{array}{l}{13}\\{7}\end{array}\right.$N        乙：$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H+$\left.\begin{array}{l}{15}\\{7}\end{array}\right.$N→$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C+X
①寫出原子核X的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)；
②已知原子核$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H、$\left.\begin{array}{l}{12}\\{6}\end{array}\right.$C、$\left.\begin{array}{l}{13}\\{7}\end{array}\right.$N的質(zhì)量分別為m_H=1.0078u、m_C=12.0000u、m_N=13.0057u，1u相當于931MeV．試求每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)甲所釋放的核能；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒規(guī)律，即可求解；
②根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，結(jié)合質(zhì)量虧損求出釋放的核能．

解答 解：①根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒規(guī)律可知：${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{7}^{15}$N→${\;}_{6}^{12}$C+X中X的電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為4，故X為α粒子即${\;}_{2}^{4}$He；
②根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：
△E=（m_H+m_C-m_N）×931=（1.0078u+12.0000u-13.0057u）×931=1.9551 MeV
答：①原子核X的質(zhì)量數(shù)為4，核電荷數(shù)為2；
②每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)甲所釋放的核能為1.9551 MeV．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程和愛因斯坦質(zhì)能方程，并能靈活運用，理解核反應(yīng)方程的書寫規(guī)律：質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒．