Question

14．一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃，普朗克常量為h，真空中的光速為c．該聚變反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為（m₁+m₂）-m₃；γ光子的波長(zhǎng)為$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．

Answer 1

分析 解答本題需要掌握：核反應(yīng)方程要遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；聚變反應(yīng)后質(zhì)量減小，放出能量；正確利用質(zhì)能方程求釋放的能量；掌握光子能量、頻率、波長(zhǎng)、光速之間關(guān)系．

解答 解：聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=（m₁+m₂）-m₃；
聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出，故光子能量為E=（m₁+m₂-m₃）c²；
根據(jù)E=$\frac{hc}{λ}$=（m₁+m₂-m₃）c²，得光子的波長(zhǎng)為：λ=$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．
故答案為：（m₁+m₂）-m₃，$\frac{h}{{（m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）c}$．

點(diǎn)評(píng) 愛因斯坦質(zhì)能方程為人類利用核能打開了大門，要正確理解質(zhì)能方程中各個(gè)物理量是含義．