Question

20．在某些恒星內(nèi)部，3個氦核（${\;}_{2}^{4}$He）結(jié)合成1個碳核（${\;}_{6}^{12}$C）．已知1個氦核的質(zhì)量m₁、1個碳核的質(zhì)量為m₂，1個質(zhì)子的質(zhì)量為m_p，1個中子的質(zhì)量為m_a，真空中的光速為c．
（1）核反應(yīng)方程為3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為3m₁-m₂；
（3）碳核的比結(jié)合能為$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)參與反應(yīng)的粒子種類及生成粒子的種類，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式．
（2）根據(jù)前后的質(zhì)量關(guān)系求出質(zhì)量虧損；
（3）核子結(jié)合成原子核釋放出的能量與核子數(shù)之比是結(jié)合能．

解答 解：（1）核反應(yīng)方程式為：3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=（3m₁-m₂）
（3）由碳核的組成可知，碳核是由6個質(zhì)子與6個中子組成，
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：△E=△mc²可知，
核反應(yīng)釋放的能量，△E=（6m_P+6m_a-m₂）c²．
所以碳核的比結(jié)合能為：$\frac{△E}{12}$=$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$
故答案為：（1）3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；（2）3m₁-m₂；（3）$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$

點(diǎn)評 寫核反應(yīng)方程式時，要注意核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒；先求出質(zhì)量虧損，然后再求釋放的能量．