2017-2018学年鲁科版选修3-5 4.3 核聚变 作业
2017-2018学年鲁科版选修3-5 4.3 核聚变 作业第4页

  答案:D

  11.完成下列核反应方程,并说明其反应类型:

  U+n―→Xe+Sr+________,属________反应;

  Rn―→Po+________,属________反应;

  H+H―→________+n,属________反应。

  解析:在核反应中应遵循质量数守恒和电荷数守恒的原则。

  答案:2n 裂变 He 衰变 He 聚变

  12.试求在氢弹中,当合成1 kg的氦时所释放出的能量。(氘核H的质量为2.013 6 u,氚核H的质量为3.016 6 u,氦核He的质量为4.002 6 u,中子的质量为1.008 7 u)

  解析:设弹壳内装的是氘和氚轻元素,它们在高温下聚变生成氦,核聚变方程为H+H→H+n。

  当一个氘核H与一个氚核H发生反应时放出的能量为

  ΔE=Δmc2=(2.013 6+3.016 6-4.002 6-1.008 7)×931.5 MeV=17.6 MeV。

  1 kg氦(He)中所含的原子核数目为

  N=nNA=×6.02×1023=1.5×1026个。

  这样合成1 kg氦核He时所放出的总能量为

  E=NΔE=1.5×1026×17.6 MeV=2.64×1027 MeV。

  答案:2.64×1027 MeV

  13.太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能。

  (1)写出这个核反应方程;

  (2)这一核反应能释放多少能量?

  (3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少千克?(mp=1.007 3 u,mα=4.001 5 u,me=0.000 55 u)

  解析:(1)核反应方程是4H→He+2e

  (2)这一核反应的质量亏损是Δm=4mp-mα-2me=0.026 6 u,

ΔE=Δmc2=0.026 6×931.5 MeV=24.78 MeV