2010届高三第一轮复习学案24——核反应 核能 质能方程
2010届高三第一轮复习学案24——核反应 核能 质能方程第3页

  粒子在磁场中做匀速圆周运动,有,即,②

  粒子的动能为

  ∴ 衰变过程中动量守恒,④

  则氡核反冲的动能为 ⑤

  ∴ ⑥

  [点评] 要熟练掌握核反应方程,动量守恒定律,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律的综合运用。

  例4. 核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg。

  ⑴写出氘和氚聚合的反应方程。

  ⑵试计算这个核反应释放出来的能量。

  ⑶若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?

  (一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)

  [解析](1)(3)

   (2)ΔE=Δmc2=(2.0141+3.0160-4.0026-1.0087)×1.66×10-27×32×1016J=2.8×10-12J

(3)M=

        ==23kg

  

  例 5.众所周知,地球围绕着太阳做椭圆运动,阳光普照大地,万物生长.根据学过的知识试论述说明随着岁月的流逝,地球公转的周期,日、地的平均距离及地球表面的温度的变化趋势.

[解析] 太阳内部进行着剧烈的热核反应,在反应过程中向外释放着巨大的能量,这些能量以光子形式放出.根据爱因斯坦质能关系: ΔE=Δm·c2 , 知太阳质量在