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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 中等
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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条: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,由恒星内的氢核聚变反应生成的.
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(1(1)H)聚变成氦核(2(4)He),同时放出2个正电子(1(0)e)和2个中微子(ν0),请写出该氢核聚变反应的方程,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上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(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:银河系质量约为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,电子能量me=0.0005u,氦核质量ma=4.0026u,氢核质量mp=1.0078u,中微子ν0质量为零.)

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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