Question

13．北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水器将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（${\;}_{1}^{1}$H）转化成一个氦核（${\;}_{2}^{4}$He）和两个正电子（${\;}_{1}^{0}$e）并放出能量．（已知质子质量m_P=1.0073u，α粒子的质量m_α=4.0015u，电子的质量m_e=0.0005u．1u的质量相当于931.5MeV的能量．）
（1）写出该热核反应方程；
（2）一次这样的热核反应过程中的质量亏损；
（3）释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据核反应过程中质量数和电荷数守恒可正确写出核反应方程．
（2、3）根据质量亏损，结合质能方程可正确解答．

解答 解：（1）根据质量数与质子数守恒，则有核反应方程为：4${\;}_{1}^{1}$ H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{1}^{0}$e；
（2）质量亏损△m=4m_P-m_α-2m_e；
那么△m=4×1.0073u-4.0015u-2×0.0005u=0.0267 u；　
（3）根据质能方程△E=△mc²
得一次热核反应释放的能量△E=0.0267 u×931.5MeV/u=24.86 MeV；
答：（1）氢核到氦核的核聚变的核反应方程4${\;}_{1}^{1}$ H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{1}^{0}$e；
（2）一次这样的热核反应过程中的质量亏损0.0267 u；
（3）释放出24.86 MeV的能量．

点评 本题考查了核反应方程的书写以及质能方程的简单应用，属于简单基础题目，平时练习中对这类问题注意多加训练，不可忽视，注意保留有效数字．