Физика и астрономия · 10 клас · От атома до космоса: Звезди, галактики, Вселена
Ядрен синтез в звездите
Име: Клас: Дата:
Какъв процес протича в ядрото на Слънцето и е източник на енергията му?
- А) Делене на уран
- Б) Горене на въглерод в кислород
- В) Радиоактивен разпад на радий
- Г) Превръщане на водород в хелий
Каква е приблизително температурата в ядрото на Слънцето?
- А) ≈ 15 милиона K
- Б) ≈ 6000 K
- В) ≈ 1 милион K
- Г) ≈ 1 милиард K
Слънцето излъчва мощност около 3,8·1026 W. С колко килограма намалява масата му всяка секунда?
- А) ≈ 4·1018 kg
- Б) ≈ 1,3·1018 kg
- В) ≈ 4·109 kg
- Г) ≈ 4·103 kg
До кой елемент най-много може да стигне синтезът в ядрата на масивните звезди?
- А) До хелия
- Б) До урана
- В) До желязото
- Г) До въглерода
Къде са се образували повечето елементи, по-тежки от желязото, например златото?
- А) При експлозии на свръхнови и сливане на неутронни звезди
- Б) При Големия взрив
- В) В ядрото на Слънцето
- Г) В земната кора
Кой химичен елемент е най-разпространен в Слънцето?
- А) Хелий
- Б) Водород
- В) Кислород
- Г) Желязо
Колко протона общо се превръщат в едно ядро хелий-4 при протон-протонния цикъл?
- А) 2
- Б) 3
- В) 4
- Г) 6
Каква част от масата на водорода се превръща в енергия при синтеза на хелий?
- А) около 0,7%
- Б) около 7%
- В) около 50%
- Г) около 0,007%
Защо термоядреният синтез изисква много висока температура?
- А) За да се изпари водородът
- Б) За да преодолеят ядрата електричното си отблъскване
- В) За да се разпаднат неутроните
- Г) За да се стопи веществото
Защо синтезът в звездите не отделя енергия след желязото?
- А) Желязото е магнитно
- Б) Желязото е твърдо дори в ядрото
- В) Желязото е най-тежкият елемент
- Г) Ядрата около желязото имат най-голяма енергия на връзка на нуклон
Кой химичен елемент се образува при синтеза на водород в Слънцето?
- А) Желязо
- Б) Хелий
- В) Кислород
- Г) Уран
В коя част на Слънцето протича термоядреният синтез?
- А) В короната
- Б) На повърхността
- В) В ядрото
- Г) В слънчевите петна
Какъв синтез започва в ядрото на звезда, след като водородът там се изчерпа?
- А) Желязо в злато
- Б) Хелий във водород
- В) Въглерод във водород
- Г) Хелий във въглерод
Колко енергия се отделя при превръщането на 1 kg водород в хелий, ако 0,7% от масата става енергия?
- А) ≈ 6,3·1014 J
- Б) ≈ 9·1016 J
- В) ≈ 6,3·1012 J
- Г) ≈ 2,1·108 J
Слънцето губи около 4·109 kg маса в секунда, а масата му е 2·1030 kg. Каква част от масата си ще загуби за 10 милиарда години (≈ 3·1017 s)?
- А) ≈ 6%
- Б) ≈ 0,06%
- В) ≈ 60%
- Г) ≈ 0,6%
Отговори
Ядрен синтез в звездите
- 1. Г) Синтез на хелий от водород Четири протона чрез поредица реакции дават ядро на хелий-4.
- 2. А) ≈ 15 милиона K Такава температура позволява протоните да преодолеят отблъскването.
- 3. В) ≈ 4·109 kg (около 4 милиона тона) Δm = P/c2 = 3,8·1026/9·1016 ≈ 4,2·109 kg.
- 4. В) До желязото Синтезът на по-тежки от желязото ядра не освобождава, а поглъща енергия.
- 5. А) При свръхнови и сливане на неутронни звезди Там има огромен поток от неутрони, които бързо се захващат от ядрата.
- 6. Б) Водород Около три четвърти от масата на Слънцето е водород, а около една четвърт е хелий.
- 7. В) 4 Крайният резултат на цикъла е 4 протона → ядро хелий-4 + 2 позитрона + 2 неутрино + енергия.
- 8. А) около 0,7% Масата на ядрото хелий-4 е с около 0,7% по-малка от масата на четирите протона; разликата се отделя като енергия.
- 9. Б) За да преодолеят ядрата електричното си отблъскване Ядрата са положително заредени и се отблъскват; само при милиони келвини те се сближават достатъчно, за да подействат ядрените сили.
- 10. Г) Ядрата около желязото имат най-голяма енергия на връзка на нуклон Около желязото специфичната енергия на връзка е максимална, затова сливането на по-тежки ядра поглъща енергия.
- 11. Б) Хелий В протон-протонния цикъл четири ядра на водорода образуват едно ядро хелий-4.
- 12. В) В ядрото Само в ядрото температурата и плътността са достатъчни за синтеза.
- 13. Г) Хелий във въглерод След изчерпване на водорода ядрото се свива и нагрява и започва синтез на хелий във въглерод.
- 14. А) ≈ 6,3·1014 J Δm = 0,007 kg, E = Δm·c2 = 0,007·9·1016 ≈ 6,3·1014 J.
- 15. Б) ≈ 0,06% Загубата е 4·109·3·1017 ≈ 1,2·1027 kg, т.е. 1,2·1027/2·1030 ≈ 0,06%.
Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН