问题 计算题

“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空,而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站,它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量,进而发电,在合肥科学岛,我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA.时间近3 s的高温等离子放电,人造太阳能来自下面的反应:4个质子(氢核)聚变成1个a粒子,同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子,“人造太阳”的总功率为P,质子、氢核、正电的质分别为,真空中的光速为c.

(1)写出核反应方程;

(2)求核反应所释放的能量△E

(3)求在时间内参与上述热核反应的质子数目。

答案

(1) (2) (3)

(1)核反应方程式:

(2)质量亏损为,根据爱因斯坦质能方程,核反应所释放的能量为

(3)设时间内参与热核反应的质子数为,依据能量关系有,解得

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