太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反

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太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量(取1 u＝

×10^{－26 kg)}．

粒子名称	质子p	α粒子	电子e	中子n
质量/u	1.0073	4.0015	0.00055	1.0087

答案

：见解析

解析

核反应方程为4

H―→

He＋2

e,4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为
Δm＝(1.0073×4－4.0015－2×0.00055)u
＝0.0266 u＝4.43×10^{－29 kg}
由爱因斯坦质能方程得，聚变反应过程中释放的能量为
ΔE＝Δmc²＝4.43×10^－29×(3×10⁸)² J＝4.0×10^－12 J.

举一反三

(2011年金丽衢十二校联考)如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B＝0.05 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在磁场中A处放一个放射源，内装

Ra，

Ra放出某种射线后衰变成

Rn.

(1)写出上述衰变方程．
(2)若A处距磁场边界MN的距离OA＝1.0 m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0 m．求一个静止

Ra核衰变过程中释放的核能有多少？(取1 u＝1.6×10^{－27 kg}，e＝1.6×10^{－19 C}，结果保留三位有效数字)

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如图15－1－6所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图15－1－6中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．

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卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．
(1)关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是 (　　)

A．证明了质子的存在

B．证明了原子核是由质子和中子组成的

C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里

D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动

(2)在α粒子散射实验中，现有一个α粒子以2.0×10⁷ m/s的速度去轰击金箔后，若金原子的核电荷数为79.求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E_p＝k

，α粒子质量为6.64×10^{－27 kg)}．

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在氢原子中，如果电子从r₁＝0.53×10^{－10 m}的轨道上，由于获得能量而进入r₂＝2.12×10^{－10 m}的轨道上做匀速圆周运动，求在该轨道上电子的动能是多少？(k＝9.0×10⁹ N·m²/C²)

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氢原子第n能级的能量为E_n＝

，其中E₁是基态能量，而n＝1,2，…，若一氢原子发射能量为－

E₁的光子后处于比基态能量高出－

E₁的激发态，则氢原子发射光子前、后分别处于第几能级？

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