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2分钟

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2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的．（1）4个氢核（ 11H）聚变成1个氦核（ 42He），同时放出2个正电子（ 01e）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，每秒银河系产生的能量约为1×1037J（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2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：银河系的质量约为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，电子质量me=0.0005u，氦核质量mα=4.0026u，氢核质量mp=1.0078u，中微子ν0质量为零．

（1）由质量数与核电荷数守恒可知，
核反应方程式为：4
  1
1
H→
  4
2
He+2
  0
1
e+2ν0，
核反应中的质量亏损：△m=4mp-mα-2me，
释放出的核能：△E=△mc2=4.14×10-12J；
（2）核反应产生的氦的质量：m=
Pt
△E mα=6.1×1039kg，
氦的含量氦的含量  k=
m
M =
6.1×1039
3×1041 ≈2%；
（3）由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的．
答：（1）核反应方程式：4
  1
1
H→
  4
2
He+2
  0
1
e+2ν0，一次反应释放的能量为4.14×10-12J；
（2）银河系中氦的含量约为2%；
（3）银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的．

（1）氢核聚变反应的方程为：4   1 1 h→   4 2 he+2   0 1 e+2νe 其质量亏损：△m=4mp-mα-2me 其释放的能量：△e=△mc2=（4×1.0078-4.0026-2×0.0005）×1.5×10-10j=4.14×10-12j    （2）①由系统动量守恒得：m v1=（m+m）v2 代入数据得：v1：v2=（4m+m）：4m=5：4；                                ②由动量定理得：卡车受到的冲量i=m v2-m v1 答：（1）该氢核聚变反应的方程：4   1 1 h→   4 2 he+2   0 1 e+2νe，且一次反应释放的能量4.14×10-12j． （2）①v1：v2的值5：4； ②卡车在碰撞过程中受到的冲量m v2-m v1．

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