選修3-5（高中物理舊教材同步講義）第19章 7-8同步講義

7核聚變8粒子和宇宙[學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]物理觀念：1.了解核聚變的特點(diǎn)和條件.2.知道粒子的分類及其特點(diǎn)，了解夸克模型.3.了解宇宙起源的大爆炸學(xué)說及恒星的演化．科學(xué)思維：1.會判斷和書寫核聚變反應(yīng)方程.2.能計算核聚變釋放的能量．一、核聚變1．聚變兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為核聚變，聚變反應(yīng)又稱為熱核反應(yīng)．2．聚變方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n＋17.6MeV.3．聚變發(fā)生的條件要使輕核發(fā)生聚變，必須使輕核間的距離達(dá)到核力發(fā)生作用的距離10－15m以內(nèi)，這要克服原子核間巨大的庫侖斥力作用，要求使輕核具有足夠大的動能．要使原子核具有足夠大的動能，有一種方法就是給它們加熱，使物質(zhì)達(dá)到幾百萬開爾文的高溫．4．太陽能：太陽的主要成分是氫．太陽的中心溫度達(dá)1.5×107K．在這樣的高溫下，氫核聚變成氦核的反應(yīng)不停地進(jìn)行著．太陽能就是太陽內(nèi)部聚變時釋放的核能．二、粒子和宇宙1．“基本粒子”不基本(1)直到19世紀(jì)末，人們都認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒，后來人們發(fā)現(xiàn)了光子、電子、質(zhì)子、中子，并把它們叫做“基本粒子”．(2)隨著科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多的新粒子并不是由以上基本粒子組成的，并發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．2．發(fā)現(xiàn)新粒子(1)新粒子：1932年發(fā)現(xiàn)了正電子，1937年發(fā)現(xiàn)了μ子，1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子，后來發(fā)現(xiàn)了超子等．(2)粒子的分類：按照粒子與各種相互作用的不同關(guān)系，可將粒子分為三大類：強(qiáng)子、輕子和媒介子．3．夸克模型的提出1964年提出的強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克組成的．1．判斷下列說法的正誤．(1)核聚變時吸收能量．(×)(2)核聚變平均每個核子放出的能量，比核裂變平均每個核子放出的能量大．(√)(3)輕核聚變比裂變更安全、清潔．(√)(4)實(shí)現(xiàn)核聚變的難點(diǎn)是地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受住熱核反應(yīng)所需的溫度．(√)(5)質(zhì)子、中子不能再分．(×)(6)夸克的帶電荷量是電子電荷量的整數(shù)倍．(×)2．氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，該反應(yīng)方程為：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋x，式中x是某種粒子．已知：eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(4,2)He和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u＝eq\f(931.5MeV,c2)，其中c是真空中的光速．由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是________，該反應(yīng)釋放出的能量為________MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．答案eq\o\al(1,0)n(或中子)17.6解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x是eq\o\al(1,0)n(中子)．核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝2.0141u＋3.0161u－4.0026u－1.0087u＝0.0189u所以該反應(yīng)釋放出的能量為ΔE＝Δm·c2≈17.6MeV.一、核聚變的特點(diǎn)及應(yīng)用1．為什么實(shí)現(xiàn)核聚變要使聚變的燃料加熱到幾百萬開爾文的高溫？答案輕核的聚變反應(yīng)，是較輕的核子聚合成較重的核子，要使得核子的強(qiáng)相互作用發(fā)揮作用，必須使核子間的距離達(dá)到10－15m以內(nèi)；同時由于在此距離時原子核之間的庫侖斥力十分巨大，因而需要核子有很大的動能，表現(xiàn)在宏觀上就是核燃料需要達(dá)到極高的溫度．2．目前人們實(shí)現(xiàn)的核聚變是什么？實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)存在的困難是什么？可能實(shí)現(xiàn)對熱核反應(yīng)的控制的方法是什么？答案(1)目前人們能實(shí)現(xiàn)的熱核反應(yīng)是氫彈的爆炸，是由普通炸藥引爆原子彈，再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核反應(yīng)．(2)實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)存在的困難是：地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受住熱核反應(yīng)所需要的高溫．(3)可能實(shí)現(xiàn)對熱核反應(yīng)的控制方法：磁約束：利用磁場來約束參與反應(yīng)的物質(zhì)．環(huán)流器是目前性能最好的一種磁約束裝置．慣性約束：利用強(qiáng)激光從各個方向照射參加反應(yīng)的物質(zhì)，使它們由于慣性還來不及擴(kuò)散就完成了核反應(yīng)．1．輕核的聚變是放能反應(yīng)從原子核的比結(jié)合能圖線中看，輕核聚變后比結(jié)合能增加，因此聚變反應(yīng)是一個放能反應(yīng)．2．核聚變的特點(diǎn)①在消耗相同質(zhì)量的核燃料時，輕核聚變比重核裂變釋放更多的能量．②熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以使反應(yīng)繼續(xù)下去．③普遍性：熱核反應(yīng)在宇宙中時時刻刻地進(jìn)行著，太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆．3．核聚變的應(yīng)用(1)核武器——?dú)鋸棧阂环N不需要人工控制的輕核聚變反應(yīng)裝置．它利用彈體內(nèi)的原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核爆炸．(2)可控?zé)岷朔磻?yīng)：目前處于探索階段．4．重核裂變與輕核聚變的區(qū)別反應(yīng)方式比較項目重核裂變輕核聚變反應(yīng)過程重核分裂成兩個或多個中等質(zhì)量的原子核，放出核能兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，放出核能放能多少聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)平均每個核子放出的能量要大3～4倍核廢料處理難度聚變反應(yīng)的核廢料處理要比裂變反應(yīng)簡單得多原料的蘊(yùn)藏量核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?，尤其用于核裂變的?35在天然鈾中只占0.7%主要原料是氘，氘在地球上的儲量非常豐富.1L水中大約有0.03g氘，如果用來進(jìn)行熱核反應(yīng)，放出的能量約與燃燒300L汽油釋放的能量相當(dāng)可控性反應(yīng)速度比較容易進(jìn)行人工控制，現(xiàn)在的核電站都是用核裂變反應(yīng)釋放核能目前人們還不能控制它例1(2018·成都外國語學(xué)校高二期末)氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3、m4，氘核與氚核結(jié)合成一個氦核并釋放一個中子：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.對于這個反應(yīng)，以下說法正確的是()A．氘核和氚核的比結(jié)合能比氦核大，所以該反應(yīng)會釋放核能B．氘核和氚核的核子的平均質(zhì)量比氦核大，所以該反應(yīng)會吸收一定的能量C．該反應(yīng)是輕核的聚變，對應(yīng)的質(zhì)量虧損是Δm＝m1＋m2－(m3＋m4)D．該反應(yīng)是輕核的聚變，反應(yīng)中釋放的核能為(m3＋m4－m1－m2)c2答案C解析氘核和氚核的比結(jié)合能小于氦核的比結(jié)合能，氘核和氚核的核子平均質(zhì)量比氦核大，該反應(yīng)會放出一定的能量，故A、B錯誤；該反應(yīng)是輕核的聚變，對應(yīng)的質(zhì)量虧損是Δm＝m1＋m2－(m3＋m4)，釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C正確，D錯誤．針對訓(xùn)練大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電．氘核聚變反應(yīng)方程是：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n.已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0136u，eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3.0150u，eq\o\al(1,0)n的質(zhì)量為1.0087u,1u＝931MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A．3.7MeV B．3.3MeVC．2.7MeV D．0.93MeV答案B解析根據(jù)質(zhì)能方程，氘核聚變釋放的核能ΔE＝Δmc2，質(zhì)量虧損Δm＝2mH－mHe－mn＝0.0035u，則ΔE＝0.0035×931MeV≈3.3MeV，故B正確，A、C、D錯誤．二、對粒子的認(rèn)識1．粒子與反粒子：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了更多的粒子，一方面“基本粒子”不基本，另一方面發(fā)現(xiàn)了反粒子．粒子的質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與過去已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反，這類粒子叫做反粒子，例如電子的反粒子是正電子，帶正電荷，質(zhì)子的反粒子是反質(zhì)子，反質(zhì)子帶負(fù)電荷．2．新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀(jì)60年代后新粒子反粒子μ子K介子與π介子超子基本特點(diǎn)質(zhì)量與相對應(yīng)的粒子相同而電荷及其他一些物理性質(zhì)相反比質(zhì)子的質(zhì)量小質(zhì)量介于電子與質(zhì)子之間質(zhì)量比質(zhì)子大3.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強(qiáng)子參與強(qiáng)相互作用質(zhì)子、中子等強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成輕子不參與強(qiáng)相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子，τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子等光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強(qiáng)相互作用4.夸克模型(1)夸克的提出：1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的．(2)夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t)．(3)夸克所帶電荷：夸克所帶的電荷是元電荷的＋eq\f(2,3)或－eq\f(1,3).例如，上夸克帶的電荷量為＋eq\f(2e,3)，下夸克帶的電荷量為－eq\f(e,3).(4)意義：電子電荷不再是電荷的最小單位，即存在分?jǐn)?shù)電荷．例2(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克eq\x\to(u)或反夸克eq\x\to(d))組成的，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷．粒子π＋π－udeq\x\to(u)eq\x\to(d)帶電荷量＋e－e＋eq\f(2e,3)－eq\f(e,3)－eq\f(2e,3)＋eq\f(e,3)下列說法正確的是()A．π＋由u和eq\x\to(d)組成 B．π＋由d和eq\x\to(u)組成C．π－由u和eq\x\to(d)組成 D．π－由d和eq\x\to(u)組成答案AD解析因π＋介子帶有＋e的電荷量，且是由一個夸克和一個反夸克組成的，則夸克u帶＋eq\f(2,3)e和反夸克eq\x\to(d)帶＋eq\f(1,3)e合成電荷量為＋e，那么π＋介子就是由夸克u和反夸克eq\x\to(d)組成的；同理，π－介子由夸克d和反夸克eq\x\to(u)組成，所以A、D正確.1．(對核聚變的理解)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的eq\o\al(3,2)He(氦3)，它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為2eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He，關(guān)于eq\o\al(3,2)He聚變下列表述正確的是()A．聚變反應(yīng)不會釋放能量B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用eq\o\al(3,2)He聚變反應(yīng)發(fā)電答案B解析核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生新的原子核，同時由于發(fā)生了質(zhì)量虧損，會有核能的釋放，B正確，A、C錯誤；目前核電站大多采用重核裂變的方法來發(fā)電，D錯誤．2．(核反應(yīng)方程的理解)(多選)能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一．下列釋放核能的反應(yīng)方程中，表述正確的是()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應(yīng)B.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反應(yīng)D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變答案AC解析兩個輕核聚合成一個較重的核的反應(yīng)為核聚變反應(yīng)，故A對，B錯．重核被中子轟擊后分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核并放出若干個中子的反應(yīng)為核裂變反應(yīng)，故C對．原子核放出α或β粒子后變成另一種原子核的反應(yīng)稱為原子核的衰變．原子核的衰變的反應(yīng)物只有一種，故D錯．3．(對宇宙粒子的理解)以下說法正確的是()A．最早發(fā)現(xiàn)的輕子是電子，最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子是中子B．質(zhì)子、中子、介子和超子都屬于強(qiáng)子C．強(qiáng)子、輕子都有內(nèi)部結(jié)構(gòu)D．τ子質(zhì)量比核子質(zhì)量大，τ子不屬于輕子答案B解析最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子是質(zhì)子，最早發(fā)現(xiàn)的輕子是電子，所以A錯誤；強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由夸克組成，輕子沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以C錯誤；質(zhì)子、中子、介子、超子都屬于強(qiáng)子，所以B正確；τ子質(zhì)量比核子質(zhì)量大，但τ子仍屬于輕子，所以D錯誤．4．(核聚變釋放核能的計算)太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核同時放出兩個正電子的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源．(已知質(zhì)子質(zhì)量為mH＝1.0073u，氦核質(zhì)量為mHe＝4.0015u，正電子質(zhì)量為me＝0.00055u，1u＝931.5MeV/c2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)寫出這個核反應(yīng)方程．(2)求這一核反應(yīng)能釋放多少能量？(3)已知太陽每秒釋放的能量為3.8×1026J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少千克？答案(1)4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,＋1)e(2)24.8MeV(3)4.22×109kg解析(1)由題意可得核反應(yīng)方程應(yīng)為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,＋1)e.(2)反應(yīng)前的質(zhì)量m1＝4mH＝4×1.0073u＝4.0292u，反應(yīng)后的質(zhì)量m2＝mHe＋2me＝4.0015u＋2×0.00055u＝4.0026u，質(zhì)量虧損Δm＝m1－m2＝0.0266u，由質(zhì)能方程得，釋放的能量ΔE＝Δmc2＝0.0266×931.5MeV≈24.8MeV.(3)由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2得太陽每秒減少的質(zhì)量Δm′＝eq\f(ΔE′,c2)＝eq\f(3.8×1026,3×1082)kg≈4.22×109kg.一、選擇題考點(diǎn)一對核聚變的理解1．(多選)在某次核反應(yīng)中，1個氘核和1個氚核結(jié)合生成1個氦核，則下列說法中正確的是()A．這是一個聚變反應(yīng)B．核反應(yīng)方程式為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nC．目前核電站都采用上述核反應(yīng)發(fā)電D．該核反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損答案AB解析1個氘核和1個氚核結(jié)合生成1個氦核，反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，這是聚變反應(yīng)，故A、B正確；目前核電站采用核裂變發(fā)電，故C錯誤；該反應(yīng)放出熱量，所以一定有質(zhì)量虧損，故D錯誤．2．(多選)熱核反應(yīng)是一種理想能源的理由是()A．就平均每一個核子來說，比重核裂變時釋放的能量多B．對環(huán)境的放射性污染較裂變輕，且較容易處理C．熱核反應(yīng)的原料在地球上儲量豐富D．熱核反應(yīng)的速度容易控制答案ABC解析實(shí)踐表明，熱核反應(yīng)中平均每個核子比裂變反應(yīng)中平均每個核子放出的能量要大3～4倍，且其原料為氫的同位素，在地球上的儲量極為豐富，其放射性污染也較裂變輕，但是目前人們還不能控制熱核反應(yīng)，不能和平利用反應(yīng)時釋放的核能．3.如圖1所示，托卡馬克(tokamak)是研究受控核聚變的一種裝置，這個詞是toroidal(環(huán)形的)，kamera(真空室)，magnet(磁)的頭兩個字母以及kotushka(線圈)的第一個字母組成的縮寫詞．根據(jù)以上信息，下列判斷中錯誤的是()圖1A．這種裝置的核反應(yīng)原理是輕核的聚變，同時釋放出大量的能量，和太陽發(fā)光的原理類似B．線圈的作用是通電時產(chǎn)生磁場使帶電粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)而不飛出C．這種裝置是科學(xué)家設(shè)想的其中一種方案D．該裝置是利用聚變物質(zhì)的慣性進(jìn)行約束答案D解析聚變反應(yīng)原料在裝置中發(fā)生聚變，放出能量，故A對；線圈通電時產(chǎn)生磁場，帶電粒子在磁場中受洛倫茲力作用旋轉(zhuǎn)而不飛出，故B對；該裝置是科學(xué)家設(shè)想的其中一種方案：磁約束裝置，另一種方案是利用聚變物質(zhì)的慣性進(jìn)行約束，故C對，D錯．4．(多選)關(guān)于核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰變B.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰變C.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變D.eq\o\al(82,34)Se→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－1)e是重核裂變答案AC5．(多選)據(jù)新華社報道，由我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調(diào)試．下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是()A．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nB．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nC．核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多D．核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)相同答案AC解析eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變方程，故A項正確；根據(jù)輕核聚變特點(diǎn)，相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變釋放的能量比裂變反應(yīng)釋放的能量大得多，故選項C正確．6．現(xiàn)在太陽向外輻射的能量是由于太陽內(nèi)部氫核聚變產(chǎn)生的，大約在40億年以后太陽內(nèi)部將會啟動另一種核反應(yīng)，其核反應(yīng)方程為：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C，到那時太陽向外輻射的能量是由上述兩種核反應(yīng)共同產(chǎn)生的．已知eq\o\al(4,2)He的質(zhì)量為m1，eq\o\al(12,6)C的質(zhì)量為m2，則下列判斷正確的是()A．3m1>m2 B．3m1<m2C．3m1＝m2 D．m1＝3m2答案A解析由于發(fā)生上述核聚變時釋放核能，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，該反應(yīng)存在質(zhì)量虧損，所以3m1>m2，選項A正確．7．當(dāng)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，放出28.3MeV的能量，當(dāng)三個α粒子結(jié)合成一個碳(C)核時，放出7.26MeV的能量，則當(dāng)6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳(C)核時，釋放的能量約為()A．21.04MeV B．35.56MeVC．77.64MeV D．92.16MeV答案D解析6個中子和6個質(zhì)子可結(jié)合成3個α粒子，放出能量3×28.3MeV＝84.9MeV,3個α粒子再結(jié)合成一個碳核，放出7.26MeV能量，故6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，釋放的能量為84.9MeV＋7.26MeV＝92.16MeV.考點(diǎn)二粒子與宇宙8．(多選)下列說法中正確的是()A．質(zhì)量相同而電荷等值、電性相反的粒子是反粒子B．光子是傳遞電磁相互作用的，屬于媒介子C．輕子就是質(zhì)量很輕的粒子D．強(qiáng)子就是參與強(qiáng)相互作用的粒子答案ABD9．為了探究宇宙起源，“阿爾法磁譜儀”(AMS)將在太空中尋找“反物質(zhì)”．所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的．“反粒子”與其對應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電荷量，但電荷的符號相反．由此可知反氫原子是()A．由1個帶正電荷的質(zhì)子和1個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成B．由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成C．由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D．由1個不帶電的中子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成答案B解析氫原子由一個電子和一個質(zhì)子組成，根據(jù)“反物質(zhì)”和“反粒子”的概念，可知反氫原子由一個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和一個帶正電荷的正電子構(gòu)成，故選項B正確，選項A、C、D錯誤．10．太陽放出的大量中微子向地球飛來，但實(shí)驗測定的數(shù)目只有理論的三分之一，后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播過程中衰變成一個μ子和一個τ子．若在衰變過程中μ子的速度方向與中微子原來的方向一致，則τ子的運(yùn)動方向()A．一定與μ子同方向B．一定與μ子反方向C．一定與μ子在同一直線上D．不一定與μ子在同一直線上答案C解析中微子衰變成μ子和τ子，滿足動量守恒定律，由μ子的速度方向與中微子原來的方向一致知，τ子運(yùn)動方向必定也在這條直線上．二、非選擇題11．一個質(zhì)子和兩個中子聚變?yōu)橐粋€氚核，已知質(zhì)子質(zhì)量mH＝1.0073u，中子質(zhì)量mn＝1.0087u，氚核質(zhì)量m＝3.0180u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．(1)寫出聚變方程；(