20xx教科版高中物理選修（3-5）第三章 第67節(jié)《核聚變 粒子物理學(xué)簡(jiǎn)介》-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 )平均每個(gè)核子釋放的能量有多大 ？ 例 2 【自主解答 】 (1) 聚變方程為11 H ＋ 210 n ― →31 H. (2) 質(zhì)量虧損 Δ m ＝ m H ＋ 2 m n － m ＝ ( 1. 00 73 ＋2 1 . 0087 － 3 . 018)u ＝ 0 . 0067 u . 釋放的核能 Δ E ＝ Δ mc2＝ 0. 0 06 7 931 . 56 M e V ≈ 6 . 24 M e V . (3) 平均每個(gè)核子釋放的能量為6. 243 M e V ＝ 2. 08 M e V . 【 答案 】 見自主解答 【 方法總結(jié) 】 從數(shù)據(jù)上看題中聚變釋放的能量并不很大 ， 但如果考慮到輕核的摩爾質(zhì)量很小 ，可知聚變出 1 kg氚放出的核能遠(yuǎn)大于核裂變；因此 ， 輕核聚變能釋放出比重核裂變更多的能量 ． 變式訓(xùn)練 2 太陽(yáng)不斷地向外輻射能量 ， 太陽(yáng)內(nèi)部存在大量氫 ， 在超高溫作用下 ， 氫原子被電離 ，互相碰撞能使 4個(gè)氫核聚變成一個(gè)氦核 He， 同時(shí)放出大量能量 ． 已知質(zhì)子質(zhì)量 mH＝ u， α粒子質(zhì)量 mα＝ u， 正電子質(zhì)量 me＝ u. (1)寫出這個(gè)核反應(yīng)方程式； (2)核反應(yīng)中釋放的能量為多少兆電子伏； (3)已知太陽(yáng)每秒釋放的能量為 1026 J， 則太陽(yáng)每秒減少的質(zhì)量為多少千克 ？ 解析： (1) 核反應(yīng)方程為： 411H →42He ＋ 201e. (2) 核反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為 Δ m ＝ 4 mH－ mα－ 2 me＝ (4 1 . 0078 － 4 . 0026 －2 0 . 00055) u ＝ 0. 0 275 u 1 u 相當(dāng)于 93 1. 5 M e V 的能量，故核反應(yīng)釋放的能量為： Δ E ＝ 0 . 0275 9 31. 5 M e V ＝ 25 . 6 M e V . (3) 由 Δ E ＝ Δ mc2得每秒太陽(yáng)質(zhì)量減少 Δ m ＝Δ Ec2 ＝3. 8 1026? 3 108?2 kg ＝ 4 . 2 109 k g. 答案： 見解析 。
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