Question

18．太陽內(nèi)部四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)α粒子，同時(shí)發(fā)射兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子．寫出這種聚變的核反應(yīng)方程式${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$．若太陽輻射能量的總功率P，質(zhì)子、氦核、正電子的質(zhì)量分別為m_p、m_He、m_e，真空中光速為c．則t時(shí)間內(nèi)參與核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放能量，然后根據(jù)功率能量之間關(guān)系求解即可．

解答 解：四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)α粒子，同時(shí)發(fā)射兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，這種聚變的核反應(yīng)方程式：
${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$
根據(jù)質(zhì)能方程核反應(yīng)放出的能量為：$△E=△m{c}^{2}=（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}$
設(shè)t時(shí)間內(nèi)參與核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)：$n=\frac{4Pt}{△E}$=$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．
故求t時(shí)間內(nèi)參與核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)：$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．
故答案為：${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$，$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子物理的有關(guān)知識(shí)，尤其是質(zhì)能方程是重點(diǎn)知識(shí)，要加強(qiáng)理解和應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于一些基礎(chǔ)知識(shí)要加強(qiáng)記憶．