Question

试求在氢弹中合成1 kg的氦时所释放的能量.(氘核H的质量为2.013 6 u,氚核31H的质量为3.016 6 u,氦核42He的质量为4.002 6 u,中子的质量为1.008 7 u)

Answer 1

2.64×10²⁷ MeV

解析:

聚变方程为:

H+H→He+n

一个氘核H与一个氚核H发生反应时放出的能量为:

ΔE=Δmc²

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

1 kg 42He中所含的原子核数目为:

N=nN_A

=×6.02×10²³

=1.5×10²⁶（个）

这样合成1 kg He时所放出的总能量为:

E=NΔE

=1.5×10²⁶×17.6 MeV

=2.64×10²⁷ MeV.