Question

[物理一選修3-5]某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為   1 1 H+   12 6 C→   13 7 N+Q1　　   1 1 H+   15 7 N→   12 6 C+X+Q2方程中Q1、Q2表示釋放的能量，相關的原子核質量見下表，下列判斷正確的是 原子核   1 1 H   3 2 He   4 2 He   12 6 C   13 7 N   15 7 N 質量/u 1.0078 3.0160 4.0026 12.0000 13.0057 15.0001 （　　）

• A、X是

  3 2

  He，Q₂＞Q₁
• B、X是

  4 2

  He，Q₂＞Q₁
• C、X是

  3 2

  He，Q₂＜Q₁
• D、X是

  4 2

  He，Q₂＜Q₁

Answer 1

分析：根據核反應方程的質量數和電荷數守恒可判斷出X是那種原子核，根據愛因斯坦質能方程可知質量虧損大的釋放能量大．

解答：解：

1 1

H+

12 6

C→

13 7

N中質量虧損為：△m₁=1.0078+12.0000-13.0057=0.0021（u），
根據根據電荷數守恒和質量數守恒可知：

1 1

H+

15 7

N→

12 6

C+X中X的電荷數為2、質量數為4，故X為α粒子即

4 2

He，
質量虧損為：△m₂=1.0078+15.0001-12.0000-4.0026=0.0053（u）．
根據愛因斯坦的質能方程可知：Q₁=△m₁C²，Q₂=△m₂C²，則Q₁＜Q₂，故B正確，ACD錯誤；
故選：B

點評：本題考查核反應方程的書寫和計算核反應能量，意在考查考生推理判斷和運算能力，核反應方程的書寫和質能方程的應用是原子物理中的重點知識，要加強這方面的練習和應用．