Question

1．在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个${\;}_{6}^{12}$C核，已知${\;}_{6}^{12}$C核的质量为m₁=1.99302×10^-26kg，α粒子的质量为m₂=6.64672×10^-27kg，真空中光束c=3×10⁸m/s，求：
（1）写出这个核反应方程
（2）这个核反应中释放的核能（保留一位有效数字）．试比较α粒子的比结合能与${\;}_{6}^{12}$C的比结合能哪个大？

Answer 1

分析 根据质量数与质子数守恒，书写核反应方程，再由爱因斯坦质能方程求出释放的核能，最后依据结合能与核子数的比值即为比结合能，从而即可求解．

解答 解：（1）3个α粒子可以结合成一个${\;}_{6}^{12}$C核，这个核反应方程是3${\;}_{2}^{4}$H_e→${\;}_{6}^{12}$C．
（2）由爱因斯坦质能方程△E=△mc²，有：△E=△mc²=（3×6.64672×10^-27-1.99302×10^-26）×（3×10⁸）²=9×10^-13 J
根据结合能与核子数的比值即为比结合能，因此可知，α粒子的比结合能小于₆¹²C的比结合能．
答：（1）这个核反应方程为3${\;}_{2}^{4}$H_e→${\;}_{6}^{12}$C．
（2）这个核反应中释放的核能为9×10^-13 J，α粒子的比结合能小于${\;}_{6}^{12}$C的比结合能．

点评 本题关键是会用爱因斯坦质能方程列式求解释放的核能，注意是质量数守恒，不是质量守恒；并掌握结合能与比结合能的区别．