Question

18．太阳内部四个质子聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．写出这种聚变的核反应方程式${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$．若太阳辐射能量的总功率P，质子、氦核、正电子的质量分别为m_p、m_He、m_e，真空中光速为c．则t时间内参与核反应的质子数$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．

Answer 1

分析 根据质能方程求出释放能量，然后根据功率能量之间关系求解即可．

解答 解：四个质子聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，这种聚变的核反应方程式：
${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$
根据质能方程核反应放出的能量为：$△E=△m{c}^{2}=（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}$
设t时间内参与核反应的质子数：$n=\frac{4Pt}{△E}$=$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．
故求t时间内参与核反应的质子数：$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$．
故答案为：${4}_{1}^{1}H$→${\;}_{2}^{4}He+{2}_{1}^{0}e$，$\frac{4Pt}{（4{m}_{p}-2{m}_{e}-{m}_{He}）{c}^{2}}$

点评 本题考查了原子物理的有关知识，尤其是质能方程是重点知识，要加强理解和应用，同时对于一些基础知识要加强记忆．