Question

試求在氫彈中合成1 kg的氦時所釋放的能量.(氘核H的質(zhì)量為2.013 6 u,氚核31H的質(zhì)量為3.016 6 u,氦核42He的質(zhì)量為4.002 6 u,中子的質(zhì)量為1.008 7 u)

Answer 1

2.64×10²⁷ MeV

解析:

聚變方程為:

H+H→He+n

一個氘核H與一個氚核H發(fā)生反應(yīng)時放出的能量為:

ΔE=Δmc²

=(2.013 6+3.016 6-4.002 6-1.008 7)×931.5 MeV=17.6 MeV

1 kg 42He中所含的原子核數(shù)目為:

N=nN_A

=×6.02×10²³

=1.5×10²⁶（個）

這樣合成1 kg He時所放出的總能量為:

E=NΔE

=1.5×10²⁶×17.6 MeV

=2.64×10²⁷ MeV.