第八节 粒子和宇宙
1．(2020·河南省洛阳市高二下学期期中)近期热映的《流浪地球》这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是( A )
A．U→Th＋He是α衰变
B．N＋He→O＋H是β衰变
C．He＋Al→P＋n是核聚变
D．Se→Kr＋2e是核裂变
解析：A选项是α衰变，B选项是人工转变，C选项是人工转变，D选项是β衰变，故选A。
2．(2020·河北省曲周县第一中学高二下学期期中)一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q1，两个氘核发生核反应生成一个氦核，氘核聚变反应方程是H＋H→He＋n。该反应放出的能量为Q2，聚变反应中生成氦核的比结合能是( C )
A． B．
C． D．
解析：两个中子和两个质子结合成两个氘核放出的能量为2Q1，两个氘核结合成氦核放出的能量为Q2，核子结合成氦核释放的能量为2Q1＋Q2，氦核的核子数等于3，氦核的比结合能为， 故C正确，ABD错误。
3． (2019·江苏省宿迁市高二下学期期末)中国在“人造太阳”方面的研究取得了较大的成就，“人造太阳”被评为2018年中国10大科技之一。其原理是一个质量mD＝3.343 6×10－27 kg的氘核(H)与一个质量mT＝5.008 5×10－27 kg的氚核(H)发生核聚变，结合后生成了一个质量大小为m＝6.646 7×10－27 kg的新核，同时放出一个质量mn＝1.675 0×10－27 kg的中子(n)，并释放出大小为E的能量。(光的速度c＝3.0×108 m/s，结果保留三位有效数字)
(1)写出“人造太阳”轻核聚变的方程式；
(2)求该聚变释放的能量E。
答案：(1)H＋H→He＋n (2)2.74×10－12 J
解析：(1)轻核聚变的方程式：
H＋H→He＋n。
(2)轻核聚变中质量亏损为：
Δm＝mD＋mT－m－mn＝3.343 6×10－27 kg＋5.008 5×10－27 kg－6.646 7×10－27－1.675 0×10－2 kg＝0.030 4×10－27 kg
轻核聚变释放的能量：
E＝Δmc2＝0.030 4×10－27×(3×108)2 J≈2.74×10－12 J。
