8历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子 _1^1H轰击静止的 _Z^AX,生成两个动能均为8.9 MeV的 _2^4He.(1 MeV=1.6×10-13 J)

(1)上述核反应方程为　.

(2)质量亏损为　　　　 kg.

解析:核反应过程中释放的能量为

　　ΔE=2EkHe-EkH=17.3 MeV

　　根据爱因斯坦质能方程:ΔE=Δmc2

　　解得质量亏损Δm=ΔE/c^2 =(17"." 3×1"." 6×10^("-" 13))/("(" 3×10^8 ")" ^2 ) kg=3.1×10-29 kg.

答案:(1")" _1^1 H+_3^7Li"→" _2^4He+_2^4He　(2)3.1×10-29

9氘核和氚核聚变时的核反应方程为 _1^2 H+_1^3H→〖 _2^4 He+〗_0^1n.已知 _1^3H的比结合能是2.78 MeV"," _1^2H的比结合能是1.09 MeV"," _2^4He的比结合能是7.03 MeV,试计算核反应时释放的能量.

解析:聚变反应前氘核和氚核的总结合能

　　E1=(1.09×2+2.78×3)MeV=10.52 MeV.

　　反应后生成的氦核的结合能

　　E2=7.03×4 MeV=28.12 MeV.

　　由于单个核子无结合能,所以聚变过程释放出的能量

　　ΔE=E2-E1=(28.12-10.52) MeV=17.6 MeV.

答案:17.6 MeV

10两个中子和两个质子结合成一个氦核,同时释放一定的核能,若已知中子质量为1.008 7 u,质子质量为1.007 3 u,氦核质量为4.002 6 u.试计算用中子和质子生成1 kg氦时释放的核能.

解析:计算核能的步骤一般是:首先,写出核反应方程;其次,计算质量亏损Δm;然后根据质能方程ΔE=Δmc2计算核能.若Δm以原子核质量单位(u)为单位,可直接用ΔE=Δm(u)×931.5 MeV计算,此法较方便且常用.

　　两个质子和两个中子结合成氦核的反应如下:2〖_0^1〗n+2〖_1^1〗H→〖_2^4〗He,

　　质量亏损Δm=2×1.008 7 u+2×1.007 3 u-4.002 6 u=0.029 4 u

　　放出的核能ΔE=0.029 4×931.5 MeV=27.386 MeV

　　生成1 kg氦释放的总核能

　　E=(1" " 000)/4×6.02×1023×27.368×106×1.6×10-19 J=6.59×1014 J.

答案:6.59×1014 J