解析：(1)此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为 Δm＝(2×2.0136－3.0156－1.0073)u ＝0.0043u，

ΔE＝Δmc＝0.0043×931.5MeV ＝4.005MeV

(2)因碰前两氘核动能相同，相向正碰，故碰前的总动量为零。因核反应中的动量守恒，故碰后质子和氘核的总动量也为零。设其动量分别为p1，p2，必有p1＝－p2。

设碰后质子和氘核的动能分别为Ek1和Ek2，质量分别为m1

和m2。则：

2

Ek1m1v1p2m231/m1

＝2＝2＝＝。 Ek2m2v2p2/m2m11

2

故新生的氢核的动能为 3

Ek1＝(ΔE＋Ek0)

4

3

＝(4.005＋2)MeV＝4.5MeV。 4

答案：(1)4.005MeV (2)4.5MeV 16．α粒子的质量mα＝6.6467×101.6726×10

－27

－27

kg，质子的质量mp＝

－27

kg，中子的质量mn＝1.6749×10kg。求α粒子(氦

核)的比结合能。

解析：核子的质量之和

2mp＋2mn＝2×(1.6726＋1.6749)×10

－27

kg

＝6.6950×10

－27

kg

这个数值与α粒子的质量之差

Δm＝2mp＋2mn－mα＝(6.6950－6.6467)×10＝4.83×10

－29

－27

kg

kg

α粒子的结合能

4.83×10×3.0×102

ΔE＝Δmc＝eV －19

1.60×10≈2.72×10eV＝27.2MeV

ΔE27.2

α粒子的比结合能E＝＝MeV＝6.8MeV。

44答案：6.8MeV

17．为了确定爱因斯坦质能方程ΔE＝mc的正确性，设计了如下实验：用动能为E1＝0.6MeV的质子轰击静止的锂核3Li，生成两个α粒子的动能之和为E2＝19.9MeV。

(1)写出该核反应方程；

(2)通过计算说明ΔE＝Δmc正确。(已知质子mp＝1.0073u，α粒子mα＝4.0015u，锂核mLi＝7.0160u)

解析：(1)3Li＋1H→2He＋2He (2)核反应的质量亏损为 Δm＝mLi＋mp－2mα

＝(7.0160＋1.0073－2×4.0015)u＝0.0203u 由质能方程可知，与质量亏损相当的能量为 ΔE＝Δmc＝0.0203×931.5MeV＝18.9MeV

27

1

4

4

2

7

2

7

－29

2

16

而系统增加的能量为ΔE′＝E2－E1＝19.3MeV

这些能量正是来自核反应中，在误差允许的范围内视为相等，所以ΔE＝Δmc正确。

答案：(1)3Li＋1H→2He＋2He (2)见解析

7

1

4

4

2