Question

18．太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（${\;}_{1}^{1}$H）结合成1个氦核（${\;}_{2}^{4}$He），同时释放出正电子（${\;}_{1}^{0}$e）．已知氢核的质量为m_P，氦核的质量为m_α，正电子的质量为m_e，真空中光速为c．计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．

Answer 1

分析 反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差，再由质能方程求得结合能；比结合能是核反应的过程中每一个核子的平均结合能．

解答 解：由题意可知，质量亏损为：△m=4m_p-m_α-2m_e；  
由E=△mc²可知氦核的比结合能为：E₀=$\frac{（4{m}_{p}-{m}_{α}-2{m}_{e}）{C}^{2}}{4}$
答：每次核反应中的质量亏损为4m_p-m_α-2m_e；及氦核的比结合能$\frac{（4{m}_{p}-{m}_{α}-2{m}_{e}）{C}^{2}}{4}$．

点评 质能方程是原子物理中的重点内容之一，该知识点中，关键的地方是要知道反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差．