11.[江苏物理卷.18] (15分)天文学家测得银河系中氦的含量约为5%。有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的。

(1)把氢核聚变就简化4个氢核(H)聚变成氦核(He),同时放出2个正电子(e)和2个中微子(ν0),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量。

(2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017s,每秒银河系产生的能量约为1×1037J(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含量(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:银河系的质量约为M=31×1041kg,原子质量单位1u=1.66×10kg,1u相当于1.5×10J的能量,电子质量m=0.0005u,氦核质量mα=4.0026u,氢核质量mp=1.0087u,中微子ν0质量为零。

[解析]:(1)4HHe+2e+2ν0

     

      Δmc2=4.14×10J

    (2)m=6.1×1039kg

      氦的含量  k=2%

    (3)由估算结果可知,k≈2%远小于25%的实际值,所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的

[备考提示]:题目涉及了许多新的知识,解此类信息题必须将题目提供的规律和物理基础知识,与己有知识相结合并迁移到要回答的问题中,再列方程求解。

 0  135288  135296  135302  135306  135312  135314  135318  135324  135326  135332  135338  135342  135344  135348  135354  135356  135362  135366  135368  135372  135374  135378  135380  135382  135383  135384  135386  135387  135388  135390  135392  135396  135398  135402  135404  135408  135414  135416  135422  135426  135428  135432  135438  135444  135446  135452  135456  135458  135464  135468  135474  135482  447348 

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