Question

14．一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合生成一個(gè)氘核，若它們的質(zhì)量分別是m₁、m₂、m₃，則（　　）

• A． 由于反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，所以m₁+m₂=m₃
• B． 由于反應(yīng)時(shí)釋放了能量，所以m₁+m₂＞m₃
• C． 由于反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行，從而吸收能量，所以m₁+m₂＜m₃
• D． 反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生頻率為$\frac{（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）{c}^{2}}{h}$的光子（式中c是光速、h是普朗克恒量）

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是明確核反應(yīng)發(fā)生時(shí)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，若反應(yīng)中發(fā)生質(zhì)量虧損，則反應(yīng)過程一定釋放能量，否則質(zhì)量增加則吸收能量；輕核發(fā)生聚變需要高溫即要吸收能量，當(dāng)聚變反應(yīng)發(fā)生后要放出更多的能量；釋放出的光子的頻率滿足△E=hγ，結(jié)合△E=△mc² 即可求解．

解答 解：A、根據(jù)核反應(yīng)方程的規(guī)律可知，反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)不變，但由于要釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，質(zhì)量應(yīng)發(fā)生虧損，即m₁+m₂＞m₃，所以A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc² 可知，由于反應(yīng)釋放出了能量，所以質(zhì)量發(fā)生了虧損，即m₁+m₂＞m₃，所以B正確．
C、由于反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行從而吸收能量，但當(dāng)發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)要釋放出更多的能量，即總的過程是釋放能量，根據(jù)質(zhì)能方程可知，質(zhì)量發(fā)生虧損，即m₁+m₂＞m₃，所以C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)△E=△mc² ，△E=hγ，又△m=m₁+m₂-m₃，聯(lián)立以上各式解得γ=$\frac{（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）{c}^{2}}{h}$，所以D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 掌握核反應(yīng)方程的寫法，理解愛因斯坦質(zhì)能方程、聚變的條件即機(jī)理是解決問題的關(guān)鍵．