Question

【題目】太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著多種核聚變反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程可簡(jiǎn)化為：四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦核，同時(shí)放出24.7MeV的能量．這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量就是太陽(yáng)不斷向外輻射能量的來(lái)源．

（1）請(qǐng)寫出這個(gè)核聚變簡(jiǎn)化的反應(yīng)方程；

（2）已知地球的半徑R=6400km，地球到太陽(yáng)的距離r=1.5×1011m，太陽(yáng)能照射到地球上時(shí)，有約30％在穿過(guò)大氣層的過(guò)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(cè)得在地球表面垂直太陽(yáng)光方向每平方米面積上接收到太陽(yáng)能的平均功率為P=6.8×102W，求太陽(yáng)輻射能量的總功率；

（3）若太陽(yáng)輻射的能量完全來(lái)源于上述第（1）問(wèn)中的核反應(yīng)，假設(shè)原始太陽(yáng)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(lái)提供能量，質(zhì)子的質(zhì)量=1.67×10-27kg，試估算太陽(yáng)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(yáng)輻射到地球表面垂直太陽(yáng)光方向每平方米面積上的平均功率為

太陽(yáng)輻射能量的總功率為

（3）每秒消耗的質(zhì)子質(zhì)量為

太陽(yáng)壽命為