- 核能与反应堆技术
- 共486题
试求在氢弹中当合成1kg的氦时所释放出的能量．（氘核
正确答案
解：设弹壳内装的是氘和氚元素，它们在高温下聚变生成氦，
核聚变方程为
当一个氘核
△E=△m·c2=(2.0136+3.0166-4.0026-1.0087)×931. 5 MeV= 17. 6 MeV
1 kg氦中所含的原子核数目为
这样合成1 kg氦
E= N△E=1.5×1026×17.6 MeV=2.64×1027 MeV.
所以在氢弹中合成1kg的氦时所释放出的能量为2.64×1027 MeV．
两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014 1 u，氦核质量为4.002 6 u。
(1)写出核反应方程；
(2)求出1 kg氘完全结合成氦时可以释放出多少能量。（阿伏伽德罗常数NA=60×1023个/mol，M氘=2 g/mol）
正确答案
解：(1)核聚变反应的方程为
(2)两个氘核结合成一个氦核时的质量亏损为△m=(2×2.0141-4.0026)u =0.0256 u
则△E=△mc2=0.0256×931.5 MeV=23.85 MeV
又1 kg氘中含有氘的对数：
所以1千克氘完全结合成氦时可以放出的能量为△E总=n·△E=1.5×1026×23.85 MeV=3.58×1027 MeV
2008年北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水采用全玻真空太阳能集热技术。科学研究发现，太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核
(1)写出该热核反应方程；
(2)求一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）
正确答案
解：(1)该热核反应方程为
(2)核反应过程中质量亏损△m=4mp-mα-2me=4×1.007 3 u-4.0015 u-2×0.000 5 u=0.026 7 u
一次这样的热核反应过程中释放出的能量△E=m△c2=0.026 7 u×931.5 MeV/u=24.87 MeV
【选修3-5选做题】
2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（
（1）写出该热核反应方程：___________________________________；
（2）一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字）
正确答案
（1）4
（2）24.9
要使轻核发生聚变，必须使它们接近到__________m的范围内，氢弹一般要用__________引爆。
正确答案
10-15，原子弹
发生聚变的条件是___ ，我们往往采用___ 的方法来满足上述条件，这种反应又叫做___ 。 太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.8 ×1026J ，就是从 反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程 。
正确答案
使轻核之间的距离减小到10 -15 m；把它们的温度加热到很高；热核反应；热核；
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