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使两个氘核发生聚变,必须使它们之间的距离接近到r0,接近到核力能够发生作用的范围。温度很高时,由氘原子构成的物质将变为等离子体,已知等离子体热运动的平均动能为Ek=3k1T/2,式中k1为波尔兹曼常量,T为热力学温度,两个氘核之间的电势能为Ep=ke2/r,k为静电力常量,r为核之间的距离,则使氘核发生聚变的温度至少应为(   )


A.ke2/(k1r0)
B.ke2/(3k1r0)
C.2ke2/(3k1r0)
D.4ke2/(3k1r0)

所属分类: 物理 (免费栏目) 浏览量: 103 次


能够使氘核接近到r0,也就是能让氘核从无穷远(普通的气体分子间距极大,基本无库伦作用,可认为是无穷远,此时电势能为0)移至r0,这一阶段电场力做负功,
由动能定理△Ek=W=△Ep,
△Ep= ke2/r0 -0= ke2/r0 
而最小最小当氘核接近r0时动能为0,而这里的两个氘核都有动能

因此2Ek-0=△Ek=△Ep= ke2/r0 ,2× (3k1T/2)=ke2/r0
则T= ke2/(3k1r0).故B正确,A、C、D错误。

故选:B.

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