题目
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其中p为质子,α为α粒子,e+为正电子,v为一种中微子。已知质子的质量为mp=1.672 648×10-27 kg,α粒子的质量为mα=6.644 929×10-27 kg,正电子的质量数为me=9.11×10-31 kg,中微子的质量可忽略不计。真空中的光速c=3.00×108 m/s,试计算该系列反应完成后释放的能量。
答案
设反应后释放的能量为Q,根据质能关系和能量守恒得4mpc2=mαc2+2mec2+Q
代入数值可得Q=3.95×10-12 J
核心考点
举一反三
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核
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(2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J(即P=1×1037 J/s)。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)。
(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断。
(可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u相当于1.5×10-10 J的能量,电子质量me=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量mp=1.007 8 u,中微子ve质量为零.)
(1)估算一下太阳每秒钟损失的质量。
(2)设太阳上的核反应都是
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(3)假设原始太阳全部由质子和电子组成,并且只有10%的质子可供“燃烧”,试估算太阳的寿命。(太阳质量为2.0×1030 kg,原子质量为1.67×10-27 kg)
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