题目内容

天文学家测得银河系中氦的含量约为25%,有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条,一是在宇宙中诞生后3分钟左右生成的,二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部氢核聚变反应生成的.

(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核()聚变成氦核(),同时放出2个正电子()和2个中微子(ν).请写出该氢核聚变反应的方程式,并计算一次反应释放的能量.

(2)研究表明,银河系的年龄为t=3.8×1017s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J(即P=1×1037J/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质量(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:银河系质量为M=3×1041kg,质量单位1u=1.66×10-27kg,1u相当于1.5×10-10J的能量,电子质量Me=0.000 5u,氦核质量Mα=4.002 6 u,氢核质量MH=1.007 8 u,中微子(ν)质量为零).

解析:(1)方程式:.

其质量亏损为Δm=4Mp-Mα-2ME=0.028 11 u=4.664 6×10-29 kg.

ΔEmc2=4.14×10-12J.

(2)氦的质量

≈6.0×1039 kg.

(3)氦的含量

由估算可知,k=2%<25%.故银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久产生的.

答案:(1) 4.14×10-12J(2)6.0×1039 kg

(3)宇宙诞生后不久产生的

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网