已知1L海水中可提取0.03g的氘（），氘核和氦核（）的质量分别为2.0141u和4.0026u，1u=931.5MeV，氘的摩尔质量为，。求：

1. 已知1L海水中可提取0.03g的氘（ $\text{[math]}$ ），氘核和氦核（ $\text{[math]}$ ）的质量分别为2.0141u和4.0026u，1u=931.5MeV，氘的摩尔质量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

(1) 1L海水中的氘全部聚变为氦，能释放出多少MeV的能量？

(2) 1kg无烟煤完全燃烧释放的能量为 $\text{[math]}$ ，则1L海水中的氘全部聚变所放出的能量相当于多少kg的无烟煤燃烧所释放的能量？

【考点】

质量亏损与质能方程;

【答案】

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综合题普通

1. 有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为 $\text{[math]}$ ，此反应中释放的核能为 $\text{[math]}$ ，已知光速为c。

(1) 请确定聚变方程中Z、M的数值；

(2) 求上述聚变反应中的质量亏损 $\text{[math]}$ ；

(3) 轻核聚变、重核裂变是两种重要的核反应类型，请你结合实际，说明它们的异同点。

综合题普通

2. 太阳大约在几十亿年后，进入红巨星时期，其核心温度会逐渐升高。当温度升至某一温度时，太阳内部会发生氦闪：三个 $\text{[math]}$ 生成一个 $\text{[math]}$ ，瞬间释放大量的核能。已知 $\text{[math]}$ 的质量是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的质量是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中c为光速。根据以上材料，完成下面问题：（结果保留三位有效数字）

(1) 写出氦闪时的核反应方程式；

(2) 计算一次氦闪过程释放的能量；

(3) 求 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 发生氦闪时释放的能量相当于多少千克的标准煤燃烧释放的能量？已知 $\text{[math]}$ 的标准煤燃烧释放的能量约为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

综合题普通

3. 太阳能量的来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是4个氢核(

H)结合成1个氦核同时放出2个正电子。下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5Mev)

粒子名称	质子(p)	α粒子	正电子(e)	中子(n)
质量/u	1.007 3	4.001 5	0.000 55	1.008 7

(1) 写出核聚变反应方程

(2) 求核聚变反应过程中的质量亏损和释放的能量（保留三位有效数字）

综合题普通