1。反応を理解する
あなたが説明している融合反応は次のとおりです。
2d→⁴he + n + n
どこ:
* Dは重水素(²h)です
*彼はヘリウム4です
* nは中性子です
2。質量差を計算
E =MC²を使用するための鍵は、反応物(重水素)と生成物(ヘリウムと中性子)の間に質量差(ΔM)を見つけることです。 次の原子質量が必要です。
*重水素(²h):2.01410178 u
* Helium-4(⁴he):4.00260325 u
*中性子(n):1.00866492 u
計算:
* 反応物の質量(2重水素原子): 2 * 2.01410178 U =4.02820356 u
* 製品の質量(Helium-4 + 2中性子): 4.00260325 U +(2 * 1.00866492 U)=6.02003309 U
* 質量差(ΔM): 4.02820356 U -6.02003309 U =-1.99182953 u
3。質量差をエネルギーに変換します
ここで、E =MC²を使用して、質量差(原子質量単位、u)をエネルギー(ジュール)に変換します。
* 変換係数: 1 U =1.66053907×10⁻²⁷kg
* 光の速度(c): 299792458 m/s
計算:
* KgのΔm: -1.99182953 U * 1.66053907×10⁻²⁷kg/u =-3.307439×10⁻²⁷kg
* e(ジュールのエネルギー): (-3.307439×10⁻²⁷kg) *(299792458 m/s)²=-2.968723×10⁻¹⁰J
4。ほくろを調整
計算したエネルギーは、 * 2 *重水素原子の融合です。ヘリウム原子の *モル *ごとに放出されるエネルギーにこれを調整する必要があります。
* Avogadroの番号: 6.0221409×10²³ / mol
計算:
* モルあたりのエネルギー: (-2.968723×10⁻¹⁰J) *(6.0221409×10²³ / mol)=-1.787425×10¹⁴J / mol
5。科学的表記で表現
* リリースされたエネルギー: -1.787425×10¹⁴J/mol≈ -1.79×10¹⁴J/mol
重要な注意:
融合反応中にエネルギーが *放出される *ため、結果は陰性です。 放出されるエネルギーの絶対値は、約1.79×10¹⁴J/molです。 これは、提供された値(3.14 x10⁸)とは大きく異なります。 提供された値またはそれに到達するために使用される計算のいずれかに矛盾がある可能性があります。
キーポイント:
*この計算は、核融合反応で放出される膨大な量のエネルギーを示しています。
*質量欠陥(反応物と生成物間の質量の差)は、放出されるエネルギーに直接比例します。
*融合で放出されるエネルギーは、化学反応で放出されるエネルギーよりもはるかに大きい。