Question

中子n、质子p、氘核D的质量分别为m_n、m_p、m_d，现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程γ+D=p+n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则该反应中质量亏损为

 

，中子的动能是

 

．

Answer 1

分析：根据题意求出氘核分解成一个质子和一个中子时的质量亏损，然后由质能方程求出聚变时释放的能量，最后根据分解后中子、质子的动能可视为相等求出中子的动能．

解答：解：一个质子和一个中子结合成氘核：
这个核反应的质量亏损为：△m=m_d-m_p-m_n
根据爱因斯坦质能方程：E=△mc²
此核反应放出的能量：△E=(md-mp-mn)c2
分解后中子、质子的动能可视为相等，都是总能量的

1

2

，所以中子的动能：
以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为Ek=

1

2

?(E+△E)=

E+(md-mp-mn)c2

2

故答案为：△m=m_d-m_p-m_n；

E+(md-mp-mn)c2

2

．

点评：爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门，要正确理解质能方程中各个物理量是含义，理解和确定质量亏损；熟练应用质能方程与爱因斯坦的光子说是正确解题的关键．