A.X是质子,核反应放出的能量等于质子质量乘c2

B.X是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘c2

C.X是质子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和,再乘c2

D.X是中子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和,再乘c2

解析:由质量数守恒及电荷数守恒可得X为 _0^1n(中子),再根据质能方程可得核反应放出的能量为反应前后质量亏损与c2的乘积,故D项正确。

答案:D

11.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀。星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr。式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定。为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远。这一结果与上述天文观测一致。

(1)由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式是什么?

(2)根据观测,哈勃常数H=3×10-2米/秒·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为多少年?

解析:(1)由于爆炸后各星体做的是匀速运动,令宇宙年龄为T,则星球现距我们的距离为r=vT=HrT,得T=1/H。

　　(2)T=1/H=1/(3×10^("-" 2) "米/秒·光年" )=(1×365×24×3" " 600×3×10^8)/(3×10^("-" 2)×3" " 600×24×365)年=1×1010年。

答案:(1)T=1/H　(2)1×1010年

12.两个中子和两个质子结合成一个氦核,同时释放一定的核能,若已知中子质量为1.008 7 u,质子质量为1.007 3 u,氦核质量为4.002 6 u。试计算用中子和质子生成1 kg氦时要释放的核能。

解析:计算核能的步骤一般是:首先,写出核反应方程;其次,计算质量亏损Δm;然后根据质能方程ΔE=Δmc2计算核能。若Δm以原子质量单位(u)为单位,可直接用ΔE=Δm(u)×931.5 MeV计算,此法较快且常用。

　　两个质子和两个中子结合成氦核的反应为

　　〖2_0^1 n+2_1^1 H"→" 〗_2^4He

　　质量亏损

　　Δm=(2×1.008 7+2×1.007 3-4.002 6) u=0.029 4 u　

　　放出的核能

　　ΔE=0.029 4×931.5 MeV≈27.386 MeV

　　生成1 kg氦释放的总核能

　　E=(1" " 000)/4×6.02×1023×27.386×106×1.6×10-19 J≈6.59×1014 J。

答案:6.59×1014 J

13．现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是：U＋n→Nd＋Zr＋3n＋8e＋ν

(1)核反应方程中的ν是中微子，它不带电，质量数为零．试确定生成物锆(Zr)的