Question

【題目】太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的輕核聚變反應(yīng)．氦核是由4個(gè)質(zhì)子聚變生成的，同時(shí)有正電子放出，正電子又會(huì)和負(fù)電子湮滅成一對(duì)光子，在這一核反應(yīng)過(guò)程中放出4.5×10﹣12J的能量．已知現(xiàn)在太陽(yáng)每秒輻射5.0×1026J的能量．
（1）寫出上述兩個(gè)核反應(yīng)的反應(yīng)方程．
（2）計(jì)算出太陽(yáng)每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目及每年減少的質(zhì)量．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．已知1年時(shí)間約為3.15×107s ．

Answer 1

【答案】
（1）

核反應(yīng)方程為：4 H→ He+2e +10 e+-10 e→2γ

（2）

太陽(yáng)每形成一個(gè)氦核產(chǎn)生的能量為4.5×10﹣12J．太陽(yáng)每秒發(fā)射的能量為5.0×1026J，所以每秒形成的氦核數(shù)目為：n= =1.1×1038個(gè)，

一年內(nèi)太陽(yáng)釋放的總能量為：E=5×1026×365×24×3600 J=1.6×1034J太陽(yáng)每年減少的質(zhì)量為：△E=△mc2△m═1.8×1017kg．

【解析】（1）4 H→ He+2e +10 e+-10 e→2γ ． （2）太陽(yáng)每形成一個(gè)氦核產(chǎn)生的能量為4.5×10﹣12J ． 太陽(yáng)每秒發(fā)射的能量為5.0×1026J ， 所以每秒形成的氦核數(shù)目為：n= =1.1×1038個(gè)一年內(nèi)太陽(yáng)釋放的總能量為：E=5×1026×365×24×3600 J=1.6×1034J太陽(yáng)每年減少的質(zhì)量為：△E=△mc2△m═1.8×1017kg ． 答：（1）核反應(yīng)方程為：4 H→ He+2e +10 e+-10 e→2γ ． （2）每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目1.1×1038個(gè)，每年減少的質(zhì)量 1.8×1017kg
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了核裂變與核聚變和質(zhì)能方程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程才能正確解答此題．