Question

green

（2）の解説部分です。
なぜ衝突前の前運動量は0とわかるのですか？

8* 等しい運動エネルギー 0.26 MeV をもつ2個の重水素原子核{Hが
正面衝突して,ヘリウム3原子核He と中性子inが生成される。これ
は核融合反応と呼ばれ, 次の反応式で表される。
H+ {H→ He + ;n
ただし,中性子,重水素原子核,ヘリウム3原子核の質量は, 原子質
量単位uで表すと, それぞれ1.0087 u, 2.0136 u, 3.0150uである。
ここで1u=1.7×10-7kg, 1MeV=1.6×10-13 J, 光速c=3.0×10°m/s
とする。
AI人質量を失うことによって生じたエネルギーは
[MeV]である。
V
は
(2) 衝突後のヘへリウム3原子核の速さVと中性子の速さぃの比

148 (1) 反応の前後での総質量の差(失われた質量)4mは
Am= (2.0136+2.0136) - (3.0150 +1.0087) = 0.0035 [u)
. Amc?=0.0035×1.7×10- × (3.0×10°) ?×
1
1.6×10
-x10-
;=3.3 [MeV]
ここまでで[J] -
(2)反応前,2つのHは逆方向に同じ速さで
動いているので全運動量は0であることに注
意する。反応後の質量を右のようにおくと,
2H
H
3He
運動量保存則より
n
V_"==0.33
1
「M3
V
M
MV = mu
m
0
ひ
- MV?
2
MV.V_V(=) =
(3) 運動エネルギーの比は
m
1
3
mu
ひ
ひ
mu?
2
反応前の全運動エネルギー 0.26×2=0.52 MeV と反応で発生した(解放さ
れた)エネルギー 3.3 MeV の和3.82 MeV が'He と 'n の運動エネルギー(0
和)となる。それを①のように質量の逆比で配分すればよいから
問題145と
M
M+m
3
ー=2.9 [MeV]
3+1
3.82×
3.82×-
同じこと
(2)と(3)で質量比は質量数の比で代用したが,問題文に与えられた数値を用いてもよ
い。