Question

1．在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)${\;}_{6}^{12}$C核，已知${\;}_{6}^{12}$C核的質(zhì)量為m₁=1.99302×10^-26kg，α粒子的質(zhì)量為m₂=6.64672×10^-27kg，真空中光束c=3×10⁸m/s，求：
（1）寫(xiě)出這個(gè)核反應(yīng)方程
（2）這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能（保留一位有效數(shù)字）．試比較α粒子的比結(jié)合能與${\;}_{6}^{12}$C的比結(jié)合能哪個(gè)大？

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程，再由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求出釋放的核能，最后依據(jù)結(jié)合能與核子數(shù)的比值即為比結(jié)合能，從而即可求解．

解答 解：（1）3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)${\;}_{6}^{12}$C核，這個(gè)核反應(yīng)方程是3${\;}_{2}^{4}$H_e→${\;}_{6}^{12}$C．
（2）由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²，有：△E=△mc²=（3×6.64672×10^-27-1.99302×10^-26）×（3×10⁸）²=9×10^-13 J
根據(jù)結(jié)合能與核子數(shù)的比值即為比結(jié)合能，因此可知，α粒子的比結(jié)合能小于₆¹²C的比結(jié)合能．
答：（1）這個(gè)核反應(yīng)方程為3${\;}_{2}^{4}$H_e→${\;}_{6}^{12}$C．
（2）這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能為9×10^-13 J，α粒子的比結(jié)合能小于${\;}_{6}^{12}$C的比結(jié)合能．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是會(huì)用愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程列式求解釋放的核能，注意是質(zhì)量數(shù)守恒，不是質(zhì)量守恒；并掌握結(jié)合能與比結(jié)合能的區(qū)別．