Question

太陽的能量來自下面的反應(yīng)：四個質(zhì)子(氫核)聚變成一個α粒子，同時發(fā)射兩個正電子和兩個中微子(符號v_e).已知α粒子的質(zhì)量為m_α，質(zhì)子的質(zhì)量為m_p，電子的質(zhì)量為m_e，中微子的質(zhì)量可忽略不計，用N表示阿伏伽德羅常數(shù)，用c表示光速，求出太陽上1 kg的氫核聚變成α粒子釋放的能量.一個氫原子的質(zhì)量為1.673 6×10^-27 kg，一個鋰原子的質(zhì)量為11.650 5×10^-27 kg，一個氦原子的質(zhì)量為6.6467×10^-27 kg.一個鋰核受到一個質(zhì)子轟擊變?yōu)?個α粒子，

(1)計算該反應(yīng)釋放的核能是多少？

(2)1 mg鋰原子發(fā)生這樣的反應(yīng)共釋放多少核能？

Answer 1

解析：(1)核反應(yīng)方程是

反應(yīng)前一個氫原子和一個鋰原子共有8個核外電子，反應(yīng)后兩個氦原子也是共有8個核外電子，因此只要將一個氫原子和一個鋰原子的總質(zhì)量減去兩個氦原子的質(zhì)量，得到的恰好是反應(yīng)前后核的質(zhì)量虧損，電子質(zhì)量自然消掉.由質(zhì)能方程ΔE=Δmc²得釋放核能ΔE=2.76×10^-12 J.

(2)1 mg鋰原子含鋰原子個數(shù)為10^-6÷11.650 5×10^-27，每個鋰原子對應(yīng)的釋放能量是2.76×10^-12 J，所以共釋放2.37×10⁸ J核能.

答案：(1)2.76×10^-12 J  (2)2.37×10⁸ J