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基础·巩固

1.下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是( )

A.→+ B.+→+

C.→+ D.→+

解析：因为轻核结合成质量较大的核叫聚变，此题关键在一个"聚"字，暗示变化之前应至少有两种核，四个选项中只有B选项符合要求.

答案：B

2.(经典回放)如下一系列核反应是在恒星内部发生的.

p+→ →+e++υ

p+→ p+→

→+e++υ p+→+α

其中p为质子，α为α粒子，e+为正电子，υ为一种微子，已知质子的质量为mp=1.672 648×10-27 kg,α粒子的质量为mα=6.644 929×10-27 kg,正电子的质量为me=9.11×10-31 kg,中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c=3.00×108 m/s，试计算该系列核反应完成后释放的能量.

解析：为求出系列反应后释放的能量，将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，系列反应最终等效为

4p→α+2e++2ν

答案：设反应后释放的能量为Q，根据质能关系和能量守恒得

4mpc2=mαc2+2mec2+Q

代入数值可得

Q=3.95×10-12 J.

3.在某些恒星内，3个α粒子结合成一个核.的质量是12.000 0 u,的质量是4.002 6 u,这个反应放出多少能量?

解析：先求出反应前后的质量亏损，然后由质能方程求出反应中放出的能量.

三个α粒子结合成一个核的质量亏损为

Δm=3×mα-mC=3×4.002 6u-12.000 0u=0.007 8u，

则放出的能量为

ΔE=0.007 8×931.5 MeV=7.265 7 MeV.

4.两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素).已知氘核质量mD=2.013 6 u，氦核质量mHe=3.015 0 u，中子质量mn=1.008 7 u.(已知1 u=1.660 566×10-27 kg)

(1)写出聚变的核反应方程；

(2)求该反应中的质量亏损；

(3)计算释放出的核能.

解析：(1)+→+

(2)Δm=2mD-mHe-mn=2×2.013 6 u-3.015 0 u-1.008 7 u=0.003 5 u