Question

20．在某些恒星內(nèi)部，3個氦核（${\;}_{2}^{4}$He）結合成1個碳核（${\;}_{6}^{12}$C）．已知1個氦核的質量m₁、1個碳核的質量為m₂，1個質子的質量為m_p，1個中子的質量為m_a，真空中的光速為c．
（1）核反應方程為3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反應的質量虧損為3m₁-m₂；
（3）碳核的比結合能為$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)參與反應的粒子種類及生成粒子的種類，根據(jù)質量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒寫出核反應方程式．
（2）根據(jù)前后的質量關系求出質量虧損；
（3）核子結合成原子核釋放出的能量與核子數(shù)之比是結合能．

解答 解：（1）核反應方程式為：3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反應過程中的質量虧損△m=（3m₁-m₂）
（3）由碳核的組成可知，碳核是由6個質子與6個中子組成，
根據(jù)愛因斯坦質能方程：△E=△mc²可知，
核反應釋放的能量，△E=（6m_P+6m_a-m₂）c²．
所以碳核的比結合能為：$\frac{△E}{12}$=$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$
故答案為：（1）3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；（2）3m₁-m₂；（3）$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$

點評 寫核反應方程式時，要注意核電荷數(shù)與質量數(shù)守恒；先求出質量虧損，然后再求釋放的能量．