Question

13．北京奧運會場館周圍80%～90%的路燈利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90%的洗浴熱水器將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（${\;}_{1}^{1}$H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（${\;}_{2}^{4}$He）和兩個正電子（${\;}_{1}^{0}$e）并放出能量．（已知質(zhì)子質(zhì)量m_P=1.0073u，α粒子的質(zhì)量m_α=4.0015u，電子的質(zhì)量m_e=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量．）
（1）寫出該熱核反應(yīng)方程；
（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損；
（3）釋放出多少MeV的能量？（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確寫出核反應(yīng)方程．
（2、3）根據(jù)質(zhì)量虧損，結(jié)合質(zhì)能方程可正確解答．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有核反應(yīng)方程為：4${\;}_{1}^{1}$ H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{1}^{0}$e；
（2）質(zhì)量虧損△m=4m_P-m_α-2m_e；
那么△m=4×1.0073u-4.0015u-2×0.0005u=0.0267 u；　
（3）根據(jù)質(zhì)能方程△E=△mc²
得一次熱核反應(yīng)釋放的能量△E=0.0267 u×931.5MeV/u=24.86 MeV；
答：（1）氫核到氦核的核聚變的核反應(yīng)方程4${\;}_{1}^{1}$ H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{1}^{0}$e；
（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損0.0267 u；
（3）釋放出24.86 MeV的能量．

點評 本題考查了核反應(yīng)方程的書寫以及質(zhì)能方程的簡單應(yīng)用，屬于簡單基礎(chǔ)題目，平時練習(xí)中對這類問題注意多加訓(xùn)練，不可忽視，注意保留有效數(shù)字．