1.判斷核反應過程是釋放能量還是吸收能量的方法

反應前各核質量之和若大于反應後各核質量之和，則釋放能量，反之，則吸收能量，即

△m＝m反應物一m生成物＞0，釋放能量；△m＝m反成物一m生成物＜0，吸收能量.

2.核能的幾種計算方法

（1）根據質量虧損計算

①根據核反應方程，計算核反應前和核反應後的質量虧損△m.

②根據愛因斯坦質能方程E＝mc²或△E＝△mc²計算核能.（注意：計算過程中△m的單位是千克，△E的單位是焦耳）

（2）利用原子質量單位u和電子伏特間的關系計算

①明确原子質量單位u和電子伏特（eV）間的關系

因為1u＝1.6606X10⁻²⁷kg，則E＝mc²=1.6606X10⁻²⁷×（2.9979×10⁸）J＝1.4924X10⁻¹⁰J＝931.5MeV.

②根據1原子質量單位（1u）相當于931.5MeV能量，用核子結合成原子核時質量虧損的原子質量單位數乘以931.5MeV計算核能，即△E＝△m×931.5MeV.（注意：△m的

單位是u，△E的單位是MeV）

（3）利用結合能來計算核能

核反應中，反應前系統内所有原子核的總結合能與反應後生成的所有新核的總結合能之差，就是該次核反應所釋放的核能.

（4）根據能量守恒定律和動量守恒定律來計算核能

參與核反應的粒子所組成的系統，在核反應過程中的動量和能量是守恒的，因此，在題給條件中沒有涉及質量虧損，或者核反應所釋放的核能全部轉化為生成的新粒子的動能而無光子輻射的情況下，由動量守恒定律和能量守恒定律可以計算出釋放的核能.

（5）應用阿伏加德羅常數計算核能

若要計算具有宏觀質量的物質中所有原子核都發生核反應所放出的總能量，應用阿伏加德羅常數計算較為簡便.

①根據物質的質量m和摩爾質量M，由n＝m/M求出該物質的物質的量，并求出原子核的個數N＝NAn＝NAm/M·

②由題設條件求出一個原子核與另一個原子核反應放出的能量E（或直接從題目中找出E₀）.

③根據E＝NE₀求出釋放的總能量.

3.衰變過程中核能的計算

衰變能是不穩定原子核在進行衰變時釋放出來的能量，以α衰變為例，由質能方程，可以由衰變前後的質量虧損求出衰變能，也可直接測出衰變後産生的新原子核與α粒子的動能求得衰變能.但是，由于衰變後原子核的質量較大，反沖動能Er較小，測量就很困難，下面我們從動量守恒定律出發，找到新原子核的動能Er和Eα之間的關系，隻要測出Eα就可以知道衰變能.

衰變前原子核可看作靜止，動量為零，于是，根據動量守恒定律，有mrvr=mαvα.

粒子的速度比光速小得多，可以不考慮相對論效應，于是衰變後新原子核的反沖動能Er=½mrvr²＝½mαvα²mα/mr＝mα/mrEα.

所以E₀＝Eα Er=（1＋mα/mr)Eα=（1＋4/A-4）Eα=(A/A-4)Eα.（A是衰變前的核的質量數）.

式中，已用核的質量數之比代替核質量之比，這樣做所帶來的誤差是很微小的，所以，要得到α衰變的衰變能E₀，需要知道α粒子的動能Eα.

例題：某種原子序數大于90的原子核不穩定，分裂成三個質量較小的新核和某種射線。關于該分裂過程正确的是（）

A.一定放出能量

B.新核的比結合能更小

C.放出的射線可能為X射線

D.若放出的射線為β射線，則分裂過程中存在弱相互作用

例題：關于原子核的結合能，下列說法正确的是（）

A.原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變産物的結合能之和一定大于原來重核的結合能

C.铯原子核（¹³³₅₅Cs）的結合能小于鉛原子核（²⁰⁸₈₂Pb）的結

合能

D.比結合能越大，原子核越不穩定

例題：靜止的鋁原子核²⁷₁₃Al俘獲一速度為1.0×10⁷m/s的質子p後，變為處于激發态的矽原子核²⁸₁₄Si。下列說法正确的是（）

A.核反應方程為p＋²⁷₁₃Al一→²⁸₁₄Si

B.核反應過程中系統動量守恒

C.核反應過程中系統能量不守恒

D.核反應前後核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和

E.矽原子核速度的數量級為10⁵m/s，方向與質子初速度的方向一緻

例題：用速度大小為v的中子轟擊靜止的锂核（⁶₃Li），發生核反應後生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7：8.中子的質量為m，質子的質量可近似看作m，光速為c.

（1）寫出核反應方程.

（2）求氚核和α粒子的速度大小.

（3）若核反應過程中放出的核能全部轉化為α粒子和氚核的動能，求出質量虧損.

例題：一個锂核（⁷₃Li）受到一個質子的轟擊，變成兩個α粒子.已知質子的質量是1.6726×10⁻²⁷kg，锂核的質量是11.6505×10⁻²⁷kg，氦核的質量是6.6466×10⁻²⁷kg.

（1）寫出上述核反應的方程；

（2）計算上述核反應釋放出的能量.

例題：大科學工程“人造太陽”主要是将核反應²₁H＋²₁H→³₂He＋¹₀n中釋放的能量用來發電，已知²₁H的質量為2.0136u，³₂He的質量為3.0150u，¹₀n的質量為1.0087u，1u＝931MeV/c².該核反應中釋放的核能約為（）

A.3.7 MeV

B.3.3 MeV

C.2.7 MeV

D.0.93 MeV

例題：一個氘核（²₁H）和一個氚核（³₁H）結合成一個氦核并放出一個中子時，質量虧損為△m，已知阿伏加德羅常數為NA，真空中的光速為c，若1mol氘和1mol氚完全發生上述核反應，則在核反應中釋放的能量為（）.

A.NA△mc²

B.2NA△mc²

C.½NA △mc²

D.5NA△mc²

例題：原子核的比結合能曲線如圖所示。根據該曲線，下列判斷正确的（）

A.He核的結合能約為14MeV

B.⁴₂He核比⁶₃Li核更穩定

C.兩個²₁H核結合成⁴₂He核時釋放能量

D.²³⁵₉₂U核中核子的平均結合能比器⁸⁹₃₆Kr核中的大

例題：太陽内部核反應的主要模式之一是質子一質子循環，循環的結果可表示為4¹₁H→⁴₂He＋2⁰₋₁e＋2ν。已知H和⁴₂He 的質量分别為 mp＝1. 007 8 u和 mα＝4.0026 u，1u＝931 MeV/c².c 為光速。在4個¹₁H轉變成1個⁴₂He的過程中，釋放的能量約為（）

A.8 MeV

B. 16 MeV

C. 26 MeV

D.52 MeV

例題：如圖所示是描述原子核核子的平均質量m與原子序數Z的關系曲線，則下列說法正确的是（）

A.将原子核A分解為原子核B、C可能吸收能量

B.将原子核D、E結合成原子核F可能吸收能量

C.将原子核A分解為原子核B、F一定釋放能量

D.将原子核F、C結合成原子核B一定釋放能量

例題：一個質子和一個中子結合成氘核，同時放出γ光子，核反應方程是¹₁H＋¹₀n→²₁H十γ.以下說法中正确的是（）.

A.反應後氘核的質量一定小于反應前質子和中子的質量之和

B.反應前後的質量數不變，因而質量不變

C.y光子的能量為△mc²，△m為反應中的質量虧損，c為光在真空中的速度

D.該核反應遵循電荷數守恒

例題：用質子轟擊锂核（⁷₃Li）生成兩個α粒子，以此進行有名的驗證愛因斯坦質能方程的實驗.已知質子的初動能是0.6MeV，質子、α粒子和锂核的質量分别是1.0073u、4.0015u和7.0160u.已知1u相當于931.5MeV，則下列叙述中正确的是（）

A.此反應過程質量減少0.0103u

B.生成的兩個a粒子的動能之和是18.3MeV，與實驗相符

C.核反應中釋放的能量是18.9MeV，與實驗相符

D.若生成的兩個α粒子的動能之和是19.5MeV，與實驗相符

例題：在正負電子對撞機中，一個電子和一個正電子對撞發生湮滅而轉化為一對相同的光子.設正電子、電子的質量在對撞前均為m，對撞前的動能均為E，光在真空中的傳播速度為c，普朗克常量為h，則對撞後轉化成光子的波長等于（）

例題：一個負電子（質量為m、

電荷量為-e）和一個正電子（質量為m、電荷量為e），以相等的初動能Ek，相向運動，并撞到一起，發生“湮滅”，産生兩個頻率相同的光子，設産生光子的頻率為ν，若這兩個光子的能量都為hν，動量分别為p和p′，下面關系中正确的是（）