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          共50条信息

            • 1． 2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G． 
              （1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍，合并后为太阳质量的62倍．利用所学知识，求此次合并所释放的能量． 
              （2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体． 
              a．因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在．天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞．利用所学知识求此黑洞的质量M； 
              b．严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在．我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为Ep=-G
              m1m2
              r
              （规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？
              难度：中等
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            • 2． 静止的原子核X，自发发生反应X→Y+Z，分裂成运动的新核Y和Z，同时产生一对彼此向相反方向运动的光子，光子的能量均为E．已知X、Y、Z的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，求：
              ①反应放出的核能△E；
              ②新核Y的动能EkY．
              难度：中等
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            • 3． 2009年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式．工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组．如果铀235在中子的轰击下裂变为Sr和Xe，质量mU=235.043 9u，mn=1.0087u，mSr=89.9077u，mXe=135.9072u．
              ①写出裂变方程：
              ②求出一个铀核裂变放出的能量；
              ③若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？
              难度：中等
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            • 4． 一个静止的铀核，（原子质量为232.0372u）放出一个粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10-27kg，1u相当于931MeV）
              ①写出核衰变反应方程；
              ②算出该核衰变反应中释放出的核能．
              难度：较难
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            • 5． 天文学家测得银河系中氦的含量约为25%，有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两种：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部氢核聚变反应生成的．
              （1）把轻核聚变反应简化为4个氢核（H）聚变成氦核（He），同时放出两个正电子（e）和两个中微子（ν），请写出氢核聚变反应的方程式，并计算一次反应释放的能量．
              （2）研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J（即P=1×1037J/s），现假定该能量全部来自于上述轻核聚变反应，试估算银河系中氦的质量（最后结果保留一位有效数字）．
              （3）根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断．
              〔可能用到的数据：银河系质量为M=3×1041kg，原子质量单位1u=1.66×10-27kg，1u相当于1.5×10-10J的能量，电子质量Me=0.0005u，氦核质量Mα=4.0026u，氢核质量MH=1.0078u，中微子（ν）质量为零．〕
              难度：较易
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            • 6． 太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．求：
              （1）写出这个核反应方程．
              （2）这一核反应能释放多少能量？
              （3）已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026，则太阳每秒减少的质量为多少kg？（e为正电子符号，质子质量mp=1.0073u，α粒子质量m=4.0015u，电子质量me=0.00055u，1u质量相当于931.5MeV 能量）
              难度：中等
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            • 7． 已知一个氢原子的质量是1.6736×10-2kg，一个锂原子的质量是11.6505×10-2kg，一个氦原子的质量是6.6466×10-27kg，则当一个锂核（锂7）受到一个质子的轰击，变成两个α粒子时所释放的能量是多少？
              难度：中等
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            • 8． 一个质子和两个中子聚变成一个氚核，反应中释放的核能△E=6.2377MeV，已知质子（
               
              1
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              H）的质量mP=1.0073u，中子（
               
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              0
              n              ）的质量mn=1.0087u，1u相当于931.5MeV
              （1）写出核反应方程式
              （2）求氚核质量mH
              （3）求氚核比结合能是多少？
              难度：中等
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            • 9． 用速度几乎为零的慢中子轰击静止的硼核（
               
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              B）．产生锂核（
               
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              Li）和α粒子，已知中子的质量mn=1.008665u，硼核的质量mB=10.01677u，锂核的质量mL=7.018822u，α粒子的质量mα=4.001509u，涉及动量问题质量亏损不计．则：
              （1）写出该反应的核反应方程；
              （2）求出该反应放出的能量；
              （3）若该反应放出的能量全部转变成生成物的动能，则锂核和a粒子的动能各是多少？（1u相当于931.5MeV，结果保留两位有效数字）
              难度：较易
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            • 10． 两个氘核以相等动能Ek=0.5MeV相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量m0=2.0136u，氦核质量mHe=3.0150u，中子质量mn=1.0087u．
              （1）写出核反应方程；
              （2）计算释放多少核能；
              （3）若反应后释放的核能全部转化为动能，求中子和氦核的动能分别为多少．
              难度：中等
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