Trong chuỗi phản ứng prton-proton trong lòng Mặt Trời có hai phản ứng riêng biệt trong đó 4 hạt nhân hydro cuối cùng có thể dẫn đến 1 hạt nhân Heli

18/28

Trong chuỗi phản ứng prton-proton trong lòng Mặt Trời có hai phản ứng riêng biệt trong đó 4 hạt nhân hydro cuối cùng có thể dẫn đến 1 hạt nhân Heli. Trong chuỗi phản ứng này, phản ứng \[\,_1^2D + \,_1^1H \to \,_2^3He + \,\gamma \] tạo ra bức xạ điện từ gamma. Biết m_p = 1,00728(u); m_D = 2,0135(u); m_He = 3,0149(u). Lấy 1u = 931,5 MeV/c². Giả sử hạt nhân Heli sinh ra trong lõi Mặt Trời chuyển động nhiệt ở nhiệt độ trung bình vào khoảng 13,6.10⁶ (^oC) (nhiệt độ trong lòng Mặt Trời). Động năng trung bình của chuyển động nhiệt của khí \[_2^3He\] chiếm xấp xỉ bao nhiêu phần trăm so với năng lượng phản ứng tỏa ra? (Coi các hạt nhân \[_2^3He\] là các phân tử khí lí tưởng)

1,2%.

0,033%.

0,18%.

0,023%.

Giải thích

Đáp án đúng là B

Năng lượng toả ra: \[\Delta E = \Delta m{c^2} = (1,00728 + 2,0135 - 3,0149)u{c^2} = 5,47\,MeV = 8,{76.10^{ - 13}}J\]

Động năng chuyển động nhiệt:

\[{W_d} = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}.1,{38.10^{ - 23}}.(13,{6.10^6} + 273) = 2,{82.10^{ - 16}}J.\]

Do đó có tỉ lệ \[\frac{{{W_d}}}{{\Delta E}} = \frac{{2,{{82.10}^{ - 16}}}}{{8,{{76.10}^{ - 13}}}} = 0,0003\].