Question

При термоядерной реакции в звезде два ядра дейтерия сливаются, образуя гелий-4 и выделяя 18 МэВ энергии. Сколько энергии выделится при слиянии 1 моля дейтерия?

Answer 1

дано:  
- энергия, выделяющаяся при слиянии двух ядер дейтерия = 18 МэВ  
- количество моль дейтерия = 1 моль  
- необходимо найти, сколько энергии выделится при слиянии 1 моля дейтерия  

найти:  
E (энергия, выделяющаяся при слиянии 1 моля дейтерия)  

решение:  
1. В одном моле дейтерия содержится 1 моль × N_A = 6.022 × 10^23 ядер (число Авогадро).  
Так как в реакции сливаются два ядра дейтерия, то количество пар дейтериевых ядер будет:  
количество пар = 6.022 × 10^23 / 2 = 3.011 × 10^23 пар.  

2. Энергия, выделяющаяся при слиянии одной пары ядер дейтерия, равна 18 МэВ.  
Переведем 18 МэВ в джоули:  
1 МэВ = 1.602 × 10^-13 Дж,  
18 МэВ = 18 × 1.602 × 10^-13 Дж = 2.8836 × 10^-12 Дж.  

3. Теперь найдем общую энергию, выделяющуюся при слиянии 1 моля дейтерия:  
E = количество пар × энергия на одну пару  
E = 3.011 × 10^23 пар × 2.8836 × 10^-12 Дж ≈ 8.68 × 10^11 Дж.  

ответ:  
При слиянии 1 моля дейтерия выделится около 8.68 × 10^11 Дж энергии.