Question

【題目】太陽內(nèi)部進行著多種核聚變反應(yīng)過程，反應(yīng)過程可簡化為：四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�氦核，同時放出24.7MeV的能量．這個核反應(yīng)釋放出的能量就是太陽不斷向外輻射能量的來源．

（1）請寫出這個核聚變簡化的反應(yīng)方程；

（2）已知地球的半徑R=6400km，地球到太陽的距離r=1.5×1011m，太陽能照射到地球上時，有約30％在穿過大氣層的過程中被云層或較大的粒子等反射，有約20％被大氣層吸收．現(xiàn)測得在地球表面垂直太陽光方向每平方米面積上接收到太陽能的平均功率為P=6.8×102W，求太陽輻射能量的總功率；

（3）若太陽輻射的能量完全來源于上述第（1）問中的核反應(yīng)，假設(shè)原始太陽的質(zhì)量為2.0×1030kg，并且只有其10％的質(zhì)量可供核反應(yīng)中“虧損”來提供能量，質(zhì)子的質(zhì)量=1.67×10-27kg，試估算太陽的壽命．（保留1位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）由核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，

（2）太陽輻射到地球表面垂直太陽光方向每平方米面積上的平均功率為

太陽輻射能量的總功率為

（3）每秒消耗的質(zhì)子質(zhì)量為

太陽壽命為