Question

天文學家測得銀河系中氦的含量約為25%. 有關研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩種：一是在宇宙誕生3分鐘左右后生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內部的氫核聚變反應生成的．
(1) 把核聚變反應簡化為4 個氫核聚變成氦核同時放出2個正電子和2個中微子，請寫出該氫核聚變反應的方程，并計算一次反應釋放的能量．
(2)研究表明，銀河系的年齡約為t=3.8×10¹⁷s，每秒鐘銀河系產生的能量約為1×10³⁷J（即P=1×10³⁷J/s）．現假定該能量全部來自上述氫核聚變反應，試估算銀河系中氦的含量（最后結果保留一位有效數字）．
(3)根據你的估算結果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷．（可能用到的數據：銀河系質量約為M=3×10⁴¹kg，原子質量單位1 u =1. 66×10 ^-27kg，1u相當于1.5×10^-10J的能量，電子質量m_e=0. 0005u，氦核質量m_α=4.0026u，氫核質量m_p=1. 0078u，中微子ν_e質量為零）

Answer 1

解:(1)4H→He+2e+2e
△m=4m_p-m_α-2m_e
△E=△mc²=4.14×10^-12J

氦的含量    
(3)由估算結果可知k=2%，遠小于25%的實際值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的．