Question

4．“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星的一項(xiàng)重要任務(wù)就是評(píng)估月球上璧${\;}_{2}^{3}$He的分布和儲(chǔ)量．已知兩個(gè)氛核可聚變生成一個(gè)${\;}_{2}^{3}$He和一個(gè)中子，并放出一定的能量．其核反應(yīng)方程是：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n，已知氖核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，${\;}_{2}^{3}$He核質(zhì)量為3.0150u．lu即l個(gè)原子質(zhì)量單位，所對(duì)應(yīng)的能量是931MeV，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6x 10²³mol^-1．若2g氛全部發(fā)生聚變，則釋放的能量是9.8×10²³MeV（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 先求出核反應(yīng)中質(zhì)量虧損，再由愛因斯坦質(zhì)能方程，求出核反應(yīng)中釋放的核能．

解答 解：核反應(yīng)方程是：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n，
反應(yīng)過程中質(zhì)量減少了：
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
反應(yīng)過程中釋放的核能：
△E=0.0035×931MeV=3.26MeV；
而2g氛，所含摩爾個(gè)數(shù)為N=$\frac{2×1{0}^{-3}}{2}×6×1{0}^{23}$
那么2g氛全部發(fā)生聚變，則釋放的能量E=$\frac{N}{2}×△E$≈9.8×10²³MeV；
故答案為：9.8×10²³

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于核反應(yīng)書寫核反應(yīng)方程，要抓住微觀粒子的碰撞，相當(dāng)于彈性碰撞，遵守兩大守恒：動(dòng)量守恒和能量守恒．