Question

（12分）精確的研究表明，不同的原子核，其核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）與原子序數有如圖9所示的關系。

（1）試根據此圖說出至少兩條相關信息。

（2）太陽的能量來自下面的反應：四個質子（氫核）聚變成一個α粒子，同時發射兩個正電子和兩個沒有靜止質量的中微子，已知氫氣燃燒與氧氣化合生成水，每形成一個水分子釋放的能量為6.2 eV，若想產生相當于太陽上1 kg的氫核聚變成α粒子所釋放的能量，須燃燒多少千克氫氣？?α粒子質量m_α=4.0026 u，質子質量m_p=1.00783 u，電子質量m_e=5.48×10^-4 u（u為原子質量單位，1u=1.6606×10^-27kg，1u相當于931.5MeV的能量）

 

Answer 1

【答案】

（12分）（1）①F_e的核子質量較小；  

②原子序數比F_e大的物質核子質量隨原子序數增大而增大

③原子序數比F_e小的物質核子質量隨原子序數減小而增大

寫出任意兩個，各得2分。其它信息只要合理也可給分。（4分）

（2）          （2分）

 

【解析】（12分）（1）①F_e的核子質量較小；  

②原子序數比F_e大的物質核子質量隨原子序數增大而增大

③原子序數比F_e小的物質核子質量隨原子序數減小而增大

寫出任意兩個，各得2分。其它信息只要合理也可給分。（4分）

（2）核反應方程：

        質量損失為：＝0.0027624u          （1分）

        能量損失為：              （1分）

設：1kg氫核聚合釋放能量為

則：                                               （1分）

得：     （1分）

設：一個氫氣分子生成水釋放能量為，一kg氫氣分子生成水釋放能量為，

則：                                               （1分）

得：       （1分）

設：xkg氫氣燃燒釋放能量相當于1kg氫核聚變釋放能量

則：          （2分）