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核聚變發電有望提供人類需要的豐富清潔能源。*核聚變可以簡化爲4個*核(H)聚變生成氦核(He),並放出2個正電...

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問題詳情:

核聚變發電有望提供人類需要的豐富清潔能源。*核聚變可以簡化爲4個*核(H)聚變生成氦核(He),並放出2個正電...

核聚變發電有望提供人類需要的豐富清潔能源。*核聚變可以簡化爲4個*核 (H)聚變 生成氦核(He),並放出2個正電子(e)和2箇中微子(νe) 。

(1)寫出*核聚變反應方程;     

(2)計算*核聚變生成一個氦核所釋放的能量;         

(3)計算1kg*核 (H)完全聚變反應所釋放的能量;它相當於多少質量的煤完全燃燒放出的能量?          (1kg煤完全燃燒放出的能量約爲3.7×107 J)。   已知:mH=1.6726216×10-27kg,mHe=6.646477× 10-27kg,

   me=9.109382×10-31kg,mv≈0,c=2.99792458×108m/s。

【回答】

解析:(1)4H→He +2e +2νe

(2)發生一次核反應的質量虧損爲△m=4 mH - mHe -2 me 。

放出能量爲△E=△mc2,

聯立解得:△E=3.79×10-12J。

(3)1kg*核 (H)完全聚變反應所釋放的能量E=△E

代入數據解得:E=5.67×1014J。

相當於完全燃燒煤的質量約爲:M=E/q=kg=1.5×107kg。

【點評】此題以核聚變發電切入,意在考查覈聚變反應方程,核能的計算及其相關知識,難度與高考相當。

知識點:專題十二 原子物理

題型:計算題

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