兩個氘核結(jié)合成一個氦核的過程中可釋放多少核能？若1千克氘完全結(jié)合成氦，則可放出多少能量？已知m氘＝2.0141u，m氦＝4.0026u．阿伏伽德羅常數(shù)N0＝6×1023.1/mol．

3.57×1027MeV．


解析:

根據(jù)核能的計算公式可知，兩個氘核結(jié)合成一個氦核的過程中，釋放的核能為：△E＝△m×931.5＝(2m氘－m氦)×931.5＝23.8MEV．

知道了兩個氘核結(jié)合成一個氦核所釋放23.8MEV的能量，欲求1 kg氘完全結(jié)合成氦核所放出的能量，則需先弄清1kg氘中有多少對氘核．由氘的摩爾質(zhì)量m0＝2×10－3kg，可以求出1kg氘中所含氘核的對數(shù)N：N＝=1.5×1026

則1kg氘完全結(jié)合成氦的過程中所放出的能量為：

E＝N·△E＝1.5×1026×23.8＝3.57×1027MeV．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、資源無限三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機(jī)的最有效手段。

（1）兩個氘核結(jié)合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應(yīng)的方程。若氘核的質(zhì)量為m1, 氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少？

（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當(dāng)兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，為介電常數(shù),均為已知），則兩個相距較遠(yuǎn)（可認(rèn)為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運(yùn)動后碰在一起而發(fā)生聚變？

（3）當(dāng)將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度。有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場。為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進(jìn)入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：計算題

兩個氘核結(jié)合成一個氦核，已知氘核質(zhì)量為2.014 1 u，氦核質(zhì)量為4.002 6 u。
(1)寫出核反應(yīng)方程；
(2)求出1 kg氘完全結(jié)合成氦時可以釋放出多少能量。（阿伏伽德羅常數(shù)NA=60×1023個/mol，M氘=2 g/mol）

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年天津市新華中學(xué)高三（上）第五次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、儲量豐富三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機(jī)的最有效手段．
（1）兩個氘核結(jié)合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應(yīng)的方程．若氘核的質(zhì)量為m1，氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少？
（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當(dāng)兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，ε為介電常數(shù)，均為已知），則兩個相距較遠(yuǎn)（可認(rèn)為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運(yùn)動后碰在一起而發(fā)生聚變？
（3）當(dāng)將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度．有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場．為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進(jìn)入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）

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科目：高中物理 來源：2008-2009學(xué)年天津市十二區(qū)縣重點中學(xué)高三（下）聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：解答題

核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、儲量豐富三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機(jī)的最有效手段．
（1）兩個氘核結(jié)合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應(yīng)的方程．若氘核的質(zhì)量為m1，氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少？
（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當(dāng)兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，ε為介電常數(shù)，均為已知），則兩個相距較遠(yuǎn)（可認(rèn)為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運(yùn)動后碰在一起而發(fā)生聚變？
（3）當(dāng)將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度．有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場．為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進(jìn)入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）

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