Xét phản ứng tổng hợp hai hạt nhân đơteri: 2 1D + 2 1D -> 2 1T + 1 1H

Giải SBT Lí 12 Bài tập cuối chương 7

Bài VII.16 trang 121 SBT Lí 12:

$D_1^2+D_1^2\to T_1^2+H_1^1$

cho m_D = 2,0136 u; m_T = 3,016 u; m_H = 10073 u; 1u = 931 MeV/c².

a) Tính năng lượng mà một phản ứng toả ra (theo đơn vị MeV).

b) Cho rằng tỉ lệ khối lượng nước nặng (D₂O) trong nước thường là 0,015%. Tính năng lượng có thể thu được nếu lấy toàn bộ đơteri trong

1 kg nước thường làm nhiên liệu hạt nhân.

Lời giải:

Độ hụt khối của các hạt nhân trong phản ứng :

Δm = 2m_D - (m_T + m_H) = 2.2,0136 u - (3,016 + 1,0073) u = 0,0039u

Năng lượng mà một phản ứng toả ra :

ΔE = 931.0,0039 = 3,6309 MeV

b) Năng lượng có thể thu được, nếu lấy toàn bộ đơteri trong 1 kg nước làm nhiên liệu hạt nhân:

E =$\frac{3,6309.6,{023.10}^{23}\mathrm{.1000.1},{5.10}^{-4}}{18}=1,{822.10}^{22}MeV$