浩瀚宇宙,等待同学们的探索。现在让你对银河系中氦的主要生成途径作出判断。目前已知的线索:①天文学家测得银河系中氦的含量约为25%;②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,由恒星内部的氢核聚变反应生成的。(可能会用到的数据:银河系的质量约为M=3×1041kg,原子质量单位1u=1.66×10-27kg,1u相当于1.5×10-10J的能量,电子质量me=0.0005u,氦核质量mα=4.0026u,氢核质量mp=1.0078u,中微子ve质量可忽略不计且不带电)
(1)把氢核聚变反应就简化为4个氢核( 11H)聚变成氦核( 42He),同时放出2个正电子( 01e)和2个中微子(Ve),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)最新研究表明,银河系的年龄约为t=4×1017s,每秒银河系产生的能量约为1×1037J(即P=1×1037Js),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,并简要说明理由。
1
1
H
4
2
0
1
【考点】爱因斯坦质能方程的应用;轻核的聚变及反应条件.
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:57引用:2难度:0.5
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1.两个动能均为0.59MeV的氘核对心正碰,聚变后生成氦3,同时放出一个中子。已知氘核的质量为3.3426×10-27kg,氦3的质量为5.0049×10-27kg,中子的质量为1.6745×10-27kg,假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求:
(1)写出上述核反应方程;
(2)核反应中释放的核能(单位用MeV,保留三位有效数字);
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(2)核反应中释放的核能(单位用MeV,保留三位有效数字);
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