2018版物理选修3-5鲁科版:4-3.4 核聚变 核能的利用与环境保护
2018版物理选修3-5鲁科版:4-3.4 核聚变 核能的利用与环境保护第3页

(3)平均每个核子放出的能量为 MeV=2.08 MeV.

借题发挥 轻核聚变释放核能的计算方法

(1)根据质量亏损计算

根据爱因斯坦质能方程,用核子结合成原子核时质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中的光速(c=3×108 m/s)的平方,即ΔE=Δmc2.①

(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即ΔE=Δm的数值×931.5 MeV②

注意:式①中Δm的单位为kg,ΔE的单位是J;式②中Δm的单位是u,ΔE的单位是MeV.

针对训练1 氘核(H)和氚核(H)结合成氦核(He)的核反应方程:H+H―→He+n+17.6 MeV

(1)这个核反应称为________.

(2)要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6 MeV是核反应中________(选填"放出"或"吸收")的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(选填"增加"或"减少")了________kg(保留一位有效数字).

答案 (1)聚变 (2)放出 减少 3×10-29

解析 在轻核聚变反应中,由于质量亏损,放出核能,由ΔE=Δmc2,可以求得Δm=≈3×10-29 kg.

二、核反应类型的判断

【例3】 下列说法不正确的是(  )

A.H+H―→He+n是聚变

B.U+n―→Xe+Sr+2n是裂变

C.Ra―→Rn+He是α衰变

D.Na―→Mg+e是裂变

答案 D

解析 A选项中是两个质量较轻的核结合成了一个质量较重的核,是聚变反应,故A选项正确;B选项的核反应是铀核捕获中子裂变为两个(或更多)中等质量的核,并放出几个中子,是裂变反应,故B选项正确;在C选项的核反应中没有中子的轰击自发地放出了α粒子,是α衰变,C选项是正确的;而D选项应是β衰变,不正确.故答案为D.

借题发挥 主要核反应类型有:

(1)衰变:衰变是原子核自发转变为另一种核并辐射出α或β粒子.