太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P0=3.8×1026W。(1)估算一下太阳每秒钟损失的

题文

太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P₀=3.8×10²⁶W。
(1)估算一下太阳每秒钟损失的质量。
(2)设太阳上的核反应都是

，这种形式的反应（v₀是中微子，其质量远小于电子质量，是穿透能力极强的中性粒子），地日距离L=1.5×10¹¹m，试估算每秒钟太阳垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到达？
(3)假设原始太阳全部由质子和电子组成，并且只有10%的质子可供“燃烧”，试估算太阳的寿命。(太阳质量为2.0×10³⁰ kg，原子质量为1.67×10^-27 kg)

题型：未知 难度：其他题型

答案

解：(1)太阳每秒钟放出的能量△E=P₀t=3.8×10²⁶ J
由质能方程△E=△mc²可得：


(2)每秒钟聚变反应的次数

（次）
每秒钟产生的中微子数n₁=2n=16.96×10³⁷（个）
距太阳L=1.5×10¹¹m的球面面积S=4πL²=4×3.14×(1.5×10¹¹)² m²=28.26×10²² m²
每平方米的中微子数

（个）
(3)能发生反应的质子总质量m₁=2.0×10³⁰×10% kg
每次聚变反应用4个质子
每秒钟用的质子数n=4×8.48×10³⁷（个）
每个质子的质量m₀=1.67×10^-27 kg
太阳的寿命

=3.53×10¹⁷s=112（亿年）

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“太阳内部的核聚变可以释放出大.....”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。