1. 반응을 이해하십시오
당신이 묘사하는 융합 반응은 다음과 같습니다.
2d → ⁴he + n + n
어디:
* D는 중수소 (²h)
* 그는 헬륨 -4입니다
* n은 중성자입니다
2. 질량 차이를 계산하십시오
E =MC²를 사용하는 열쇠는 반응물 (중수소)과 생성물 (헬륨 및 중성자) 사이의 질량 차이 (ΔM)를 찾는 것입니다. 우리는 다음과 같은 원자 질량이 필요합니다.
* 중수소 (²H) :2.01410178 u
* 헬륨 -4 (-he) :4.00260325 u
* 중성자 (N) :1.00866492 u
계산 :
* 반응물의 질량 (2 중수소 원자) : 2 * 2.01410178 U =4.02820356 u
* 제품의 질량 (헬륨 -4 + 2 중성자) : 4.00260325 U + (2 * 1.00866492 U) =6.02003309 U
* 질량 차이 (ΔM) : 4.02820356 U -6.02003309 u =-1.99182953 u
3. 질량 차이를 에너지로 변환
이제 E =MC²를 사용하여 질량 차이 (원자 질량 단위, U)를 에너지 (줄로)로 변환합니다.
* 변환 계수 : 1 u =1.66053907 × 10 ²⁷ kg
* 빛의 속도 (c) : 299792458 m/s
계산 :
* ΔM kg : -1.99182953 u * 1.66053907 × 10⁻ ²⁷ kg/u =-3.307439 × 10 ~ kg
* e (줄로 에너지) : (-3.307439 × 10 → 킬
4. 몰 조정
우리가 계산 한 에너지는 * 2 * 중수소 원자의 융합입니다. 우리는 헬륨 원자의 * 몰 * 당 방출 된 에너지에이를 조정해야합니다.
* Avogadro의 번호 : 6.0221409 × 10²³ / mol
계산 :
* 두더지 당 에너지 : (-2.968723 × 10⁻¹⁰ j) * (6.0221409 × 10²³ / mol) =-1.787425 × 10¹⁴ j / mol
5. 과학적 표기법으로 표현
* 에너지 공개 : -1.787425 × 10¹⁴ j/mol ≈ -1.79 × 10¹⁴ j/mol
중요한 참고 :
융합 반응 동안 에너지가 * 방출되기 때문에 결과는 부정적입니다. 방출 된 에너지의 절대 값은 대략 1.79 × 10¹⁴ j/mol입니다. 이는 제공 한 값 (3.14 x 10⁸)과 크게 다릅니다. 제공된 값 또는 그에 도달하는 데 사용 된 계산에는 불일치가있을 수 있습니다.
키 포인트 :
*이 계산은 핵 융합 반응에서 방출 된 대량의 에너지를 보여줍니다.
* 질량 결함 (반응물과 생성물의 질량 차이)은 방출 된 에너지에 직접 비례합니다.
* 퓨전에서 방출 된 에너지는 화학 반응에서 방출 된 에너지보다 훨씬 큽니다.
