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試題詳情
核聚變能是一種具有經濟性能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站．一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子了．若已知氘原子的質量為2.0141u,氚原子的質量為3.0160u,氦原子的質量為4.0026u,中子的質量為1.0087u,1u=1.66×10-27kg.
（1）寫出氘和氚聚合的反應方程．
（2）試計算這個核反應釋放出來的能量．
（3）若建一座功率為3.0×105kW的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？
（一年按3.2×107s計算，光速c=3.00×108m/s,結果取二位有效數字）
【考點】愛因斯坦質能方程的應用；用能量守恒定律解決實際問題．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：16難度：0.5
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1．兩個動能均為0.59MeV的氘核對心正碰，聚變后生成氦3，同時放出一個中子。已知氘核的質量為3.3426×10-27kg,氦3的質量為5.0049×10-27kg,中子的質量為1.6745×10-27kg,假設碰前的動能和聚變中釋放出的核能都轉變成了氦3和中子的動能。求：
（1）寫出上述核反應方程；
（2）核反應中釋放的核能（單位用MeV，保留三位有效數字）；
（3）核反應中產生的氦3的動能（單位用MeV）。發布：2024/11/11 8:0:1組卷：64引用：1難度：0.3 -
2．兩個動能均為0.35MeV的氘核對心正碰，聚變后生成氦3，同時放出一個中子。已知氘核的質量為3.3426×10-27kg,氦3的質量為5.0049×10-27kg,中子的質量為1.6745×10-27kg.假設碰前的動能和聚變中釋放出的核能都轉變成了氦3和中子的動能。求：
（1）寫出上述核反應方程；
（2）核反應中釋放的核能（單位用MeV，保留三位有效數字）；
（3）核反應中產生的氦3的動能（單位用MeV）。發布：2024/11/11 8:0:1組卷：102引用：3難度：0.7 -
3．1932年，有人使動能為0.5MeV的質子與靜止的
Li核碰撞，發現有兩個同樣的新核產生，這個核反應方程式為．實驗中測得放出的那兩個新核的動能之和為17.6MeV，已知上述反應中放出的那種新核的質量為6.6466×10-27kg,73H和11Li的質量分別為1.6726×10-27kg和11.6505×10-27kg,則反應中質量虧損Δm=kg,按愛因斯坦質能關系，相當于放出MeV的能量，這個計算值與實驗結果符合得很好，從而證實了愛因斯坦的質能方程．73發布：2024/11/10 8:0:1組卷：24引用：1難度：0.7