Question

18．太陽能量來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，設(shè)每次聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核（${\;}_{1}^{1}$H）結(jié)合成1個氦核（${\;}_{2}^{4}$He），同時釋放出正電子（${\;}_{1}^{0}$e）．已知氫核的質(zhì)量為m_P，氦核的質(zhì)量為m_α，正電子的質(zhì)量為m_e，真空中光速為c．計算每次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損及氦核的比結(jié)合能．

Answer 1

分析 反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前的質(zhì)量與反應(yīng)后的質(zhì)量的差，再由質(zhì)能方程求得結(jié)合能；比結(jié)合能是核反應(yīng)的過程中每一個核子的平均結(jié)合能．

解答 解：由題意可知，質(zhì)量虧損為：△m=4m_p-m_α-2m_e；  
由E=△mc²可知氦核的比結(jié)合能為：E₀=$\frac{（4{m}_{p}-{m}_{α}-2{m}_{e}）{C}^{2}}{4}$
答：每次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為4m_p-m_α-2m_e；及氦核的比結(jié)合能$\frac{（4{m}_{p}-{m}_{α}-2{m}_{e}）{C}^{2}}{4}$．

點評 質(zhì)能方程是原子物理中的重點內(nèi)容之一，該知識點中，關(guān)鍵的地方是要知道反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前的質(zhì)量與反應(yīng)后的質(zhì)量的差．