Question

【題目】“人造太陽(yáng)”并不是像太陽(yáng)一樣懸掛在天空，而是建造在地球上的受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆或核聚變電站，它能像太陽(yáng)一樣通過(guò)核聚變反應(yīng)放出能量，進(jìn)而發(fā)電，在合肥科學(xué)島，我國(guó)最新一代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“EAST”首次成功獲得電流超過(guò)200 kA ． 時(shí)間近3 s的高溫等離子放電，人造太陽(yáng)能來(lái)自下面的反應(yīng)：4個(gè)質(zhì)子(氫核)聚變成1個(gè)a粒子，同時(shí)發(fā)射2個(gè)正電子和2個(gè)沒(méi)有靜止質(zhì)量的中微子，“人造太陽(yáng)”的總功率為P，質(zhì)子、氫核、正電的質(zhì)分別為，真空中的光速為c ．
（1）寫(xiě)出核反應(yīng)方程；
（2）求核反應(yīng)所釋放的能量△E
（3）求在時(shí)間內(nèi)參與上述熱核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目。

Answer 1

【答案】
（1）

核反應(yīng)方程式： 。

（2）

質(zhì)量虧損為 ，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 ，核反應(yīng)所釋放的能量為 。

（3）

設(shè) 時(shí)間內(nèi)參與熱核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)為 ,依據(jù)能量關(guān)系有 ,解得 。

【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定未知粒子的種類(lèi)，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求出釋放的核能
【考點(diǎn)精析】掌握質(zhì)能方程是解答本題的根本，需要知道愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程．