太阳内部进行着多种核聚变反应过程，反应过程可简化为：四个质子聚变为一个氦核，同时放出24.7MeV的能量．这个核反应释放出的能量就是太阳不断向外辐射能量的来源．

题文

太阳内部进行着多种核聚变反应过程，反应过程可简化为：四个质子聚变为一个氦核，同时放出24.7MeV的能量．这个核反应释放出的能量就是太阳不断向外辐射能量的来源．（1）请写出这个核聚变的反应方程，并计算每次核聚变中的质量亏损．（2）已知地球的半径R=6400km，地球到太阳的距离r=1.5×1011m，太阳能照射到地球上时，有约30%在穿过大气层的过程中被云层或较大的粒子等反射，有约20%被大气层吸收．现测得在地球表面 垂直太阳光方向每平方米面积上接收到太阳能的平均功率为P0=6.8×102W，求太阳辐射能量的总功率；（3）若太阳辐射的能量完全来源于上述第（1）问中的核反应，假设原始太阳的质量为2.0×1030kg，并且只有其10%的质量可供核反应中“亏损”来提供能量，质子的质量mH=1.67×10-27kg，1年=3×107秒，试估算太阳的寿命．（保留1位有效数字）

题型：未知 难度：其他题型

答案

①4 11H→ 42He+2 01e△E=△mC2△m=24.7×106×1.6×10-19(3×108)2=4.39×10-29kg②P1=P01-0.3-0.2=1.36×103wP=P14πr2=1.36×103×4×3.14×(1.5×1011)2=3.84×1026w③每秒消耗的质子质量为  m0=P△E×4mH=3.84×102624.7×106×1.6×10-19×4×1.67×10-27=6.5×1011kg（或6.4×1011kg）太阳寿命 t=△Mm0=2×1030×10%6.5×1011=3×1017s=1×1010年答；（1）核聚变的反应方程为4 11H→ 42He+2 01e，每次核聚变中的质量亏损为4.39×10-29Kg．（2）太阳辐射能量的总功率为3.84×1026W；（3）太阳的寿命为1×1010年．

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“太阳内部进行着多种核聚变反应过程，反应过.....”主要考查你对 [核能，爱因斯坦质能方程 ]考点的理解。

核能，爱因斯坦质能方程

爱因斯坦智能方程:1、核能：核反应中放出的能叫核能。 2、当r＜10-15 m时，核子间相互作用力（核力）起作用。原子核是原子凭借核力结合在一起构成的，而把核子分开所需要的能量，就是原子核的结合能。结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 3、质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。 4、质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E=mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。 质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc2。

核反应方程的书写方法：

某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应，常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型，无论写哪种类型的核反应方程，都应注意以下几点： (1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律。有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能量项)。 (2)核反应方程的箭头(→)表示核反应进行的方向。不能把箭头写成等号。 (3)写核反应方程必须要有实验依据，绝不能毫无根据地编造。 (4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上，然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核 (或未知粒子)的电荷数和质量数，最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。