Question

14．太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質子聚變?yōu)橐粋�氦核的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽的能源．（1u=1.660566×10^-27 kg），（m_p=1.0078u，m_α=4.0026u，m_e=0.00055u，1u=931.5MeV）
（1）寫出這個核反應方程．
（2）這一核反應釋放出多少焦耳能量？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒寫出核反應方程．
（2）根據(jù)質量虧損，結合愛因斯坦質能方程求出釋放的能量．

解答 解：（1）核反應方程為：${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$，
（2）核反應中釋放能量必然伴隨著質量虧損：
$\begin{array}{l}△m=4{m_p}-（{m_α}+2{m_β}）\\ \;\;\;\;\;=4×1.0078u-（4.0026+2×0.00055）u\\ \;\;\;\;\;=0.0275u\end{array}$
由愛因斯坦質能方程可知△E=△mc²=0.0275×931.5MeV=25.61MeV=4.10×10^-12J．
答：（1）這個核反應方程為${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$．
（2）這一核反應釋放的能量為4.10×10^-12J．

點評 質能方程是原子物理中的重點內(nèi)容之一，該知識點中，關鍵的地方是要知道反應過程中的質量虧損等于反應前的質量與反應后的質量的差．屬于基礎題目．