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太阳现正在处于主序星演化阶段,它主要是由电子和等原子核组成,维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2+4+“释放的核能”,这些核能最后转化为辐射能,根据目前关于恒星的演化的理论,若由聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段,为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成.

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M,已知地球半径R=6.4×106 m.地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地表面处的重力加速度g=10 m/s2,1年约3.2×107s,试估算目前太阳的质量M.

(2)已知质子质量mp=1.672 6×10-27kg质量ma=6.645 8×10-27kg,电子质量me=0.9×10-30kg,光速c=3×108 m/s,求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.

(3)已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103W/m3,试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字)

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核聚变的燃料氘可以从海水中提取.海水中的氘主要以重水的形式存在,含量为0.034 g·L-1,从1 L海水中提取的氘发生反应时,能释放多少能量?相当于燃烧多少升汽油?(汽油的燃烧值为4.6×107 J/kg)

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据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是(    )

A.“人造太阳”的核反应方程是++

B.“人造太阳”的核反应方程是+++3

C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2

D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E=mc2

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某核反应方程为++X.已知的质量为2.013 6 u.的质量为3.018 u,的质量为4.002 6 u,X的质量为1.008 7 u.则下列说法中正确的是(    )

A.X是质子,该反应释放能量        B.X是中子,该反应释放能量

C.X是质子,该反应吸收能量        D.X是中子,该反应吸收能量

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新中国成立后,为了打破西方霸权主义的核威胁,巩固我们来之不易的独立主权,无数科技工作者以全世界独一无二的热情及艰苦奋斗的精神投入核武器的研制工作之中.终于在1964年、1967年成功爆炸我国第一颗原子弹和氢弹,下列核反应方程可表示两弹的爆炸原理的是(    )

A.++

B.+++10

C.+

D.++

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下列说法不正确的是(    )

A.++是聚变

B.+++2是裂变

C.+是α衰变

D.+是裂变

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目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷.下列论断可能正确的是 …(    )

A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成

D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成

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下面是一核反应方程:++X,用c表示光速,则(    )

A.X是质子,核反应放出的能量等于质子质量乘以c2

B.X是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘以c2

C.X是质子,核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和,再乘以c2

D.X是中子,核反应放出的能量等于氚核的质量和减去氦核与中子的质量和,再乘以c2

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两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素).已知氘核质量mD=2.013 6 u,氦核质量mHe=3.015 0 u,中子质量mn=1.008 7 u.(已知1 u=1.660 566×10-27 kg)

(1)写出聚变的核反应方程;

(2)求该反应中的质量亏损;

(3)计算释放出的核能.

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在某些恒星内,3个α粒子结合成一个核.的质量是12.000 0 u,的质量是4.002 6 u,这个反应放出多少能量?

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同步练习册答案