两个分别具有动能E＝1MeV的氘核发生对心正碰，并且结合能全部转化为机械能，结果生成了一个氦核并放出另一个粒子．则放出粒子的动能是多少．(已知中子质量为1.0087u，

Question

两个分别具有动能E＝1 MeV的氘核 发生对心正碰，并且结合能全部转化为机械能，结果生成了一个氦核 并放出另一个粒子．则放出粒子的动能是多少．(已知中子质量为1 . 008 7 u，氘核质量为2 . 014 1 u，氦核质量为3 . 016 0 u，1 u＝931 MeV)

Answer 1

答案：
解析：
　　
解析：
在核反应方程中能量守恒：反应前各个粒子的总能量与反应后各个粒子的总能量相等，核反应过程中动量守恒． 　　依题意，核反应方程为：＋→＋，由核反应方程可以看出放出的粒子是中子．在核反应方程中能量守恒：反应前各个粒子的总能量与反应后各个粒子的总能量相等，即2E＋2mDc2＝(mα＋mn)c2＋Eα＋En(1) 　　其中mD为氘核质量，mα为生成的氦核质量，mn为生成的中子质量，Eα为生成的氦核动能，En为生成的中子动能． 　　由(1)式和已知可知： 　　Eα＋En＝2E＋(2mD－mα－mn)c2＝[2＋(22.014 1－3.016 0－1.008 7)×931]MeV＝5.25 MeV 　　根据核反应过程中动量守恒，得：mnvn－mαvα＝0(2) 　　vα＝＝vn 　　再根据动能的公式和(2)式，得： 　　＝＝＝(3) 　　由(1)的计算结果和(3)式得：En＝×5.25 MeV＝3.9 MeV．