7 核聚变 8 粒子和宇宙 氢弹的威力相比原子弹的威力谁大？为什么？ 提示：氢弹的威力大．氢弹内部发生的是核聚变，比核裂变放出的能量更多． 1．夸克 强子(质子、中子)有着自己复杂的结构，它们由更为基本的成分组成，科学家认为这种成分叫夸克． 2．分类 上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克共有六种，它们所带的电荷量分别为元电荷的＋或－.每种夸克都有对应的反夸克． 3．意义 夸克理论的最大突破是电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷． 4．夸克禁闭 夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克禁闭． 六、宇宙的演化 宇宙起源于一次大爆炸，这种理论被称为宇宙大爆炸理论． 七、恒星的演化 恒星的最后归宿是：质量小于太阳质量的1.4倍的恒星会演变成白矮星，即体积很小，质量不太小的恒星；质量大于1.4倍小于2倍太阳质量的恒星，会演变成中子星；更大质量的恒星，会演变成“黑洞”． 考点一 轻核的聚变及核能的计算 1．能量变化：比较比结合能的图线，聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量． 2．聚变发生的条件 要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15 m，但是原子核是带正电的，要使它们接近10－15 m就必须克服很大的库仑斥力作用，这就要求原子核应具有足够的动能．方法是给原子核加热，使其达到几百万度的高温． 3．重核裂变和轻核聚变的对比 【例1】 一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 0 u. (1)写出核聚变方程； (2)释放出的核能多大？ (3)平均每个核子释放的能量是多大？ 1．书写核反应方程应注意哪些问题？ 2．如何求核聚变过程中释放的核能？ 【答案】 (1)H＋2n→H (2)6.24 MeV (3)2.08 MeV 【解析】 (1)H＋2n→H. (2)质量亏损 Δm＝mH＋2mn－m＝(1.007 3＋2×1.008 7－3.018 0) u＝0.006 7 u， 释放的核能ΔE＝Δmc2＝0.006 7×931.5 MeV≈6.24 MeV. (3)平均每个核子放出的能量为 MeV＝2.08 MeV. 总结提能 质量数守恒、电荷数守恒是书写核反应方程必须遵守的规律．只有正确地计算出质量亏损，才能计算出释放的核能． 我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是( A ) A.H＋H→He＋n B.N＋He→O＋H C.He＋Al→P＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3n 解析：A项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程，B项是用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C项属于原子核的人工转变，D项属于重核的裂变，因此只有A项符合要求． 考点二 粒子世界 1．粒子世界 (1)电子、质子和中子 直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒．后来发现了电子、质子和中子．随着科学家们的研究逐步发现了数以百计的不同种类的新粒子，它们都不是由质子、中子、电子组成的；又发现质子、中子等本身是复合粒子，它们还有着自己的复杂结构，所以电子、质子、中子并不是组成物质世界的基本粒子． (2)新粒子 从20世纪30年代以来，人们在对宇宙线的研究中陆续发现了一些新粒子，宇宙线中粒子的能量很高，但数量很少．人们用高能加速器进行实验，发现了更多的粒子．如1932年发现了正电子，1937年发现了μ子，1947年发现了K介子和π介子，此后不久又发现了超子． 2．粒子的分类 按照粒子与各种相互作用的关系，分类如下表所示： 3.反粒子 实验发现，许多粒子都有和它质量相同而电荷及其他一些物理量相反的粒子，叫反粒子．例如，电子和正电子，质子和反质子等．由反粒子构成的物质叫反物质． 反粒子(反物质)最显著的特点是当它们与相应的正粒子(物质)相遇时，会发生“湮灭”，即 ... ...
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