บทที่ 20 · ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
Problem 20.63
หัวข้อ: กระบวนการสลายตัว (The Decay Processes)
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในดวงอาทิตย์เป็นไปตามสมการ 4 H → He + 2 e พลังงานที่ได้จากไฮโดรเจน 1.00 kg เป็นเท่าใด (กำหนดให้มวลของ H, He และ e เท่ากับ 1.00782u, 4.00260u และ 0.00055u ตามลำดับ)?
คำตอบ
\(E = 627 MJ \;\blacksquare\)
\(E = 627 MJ \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก \(m_{i}= 4(1.00782u) = 4.03128u\)
จาก \(m_{f}= 4.00260u + 0.00055u = 4.00310u\)
จาก \(E_{1} = Δmc^{2}\)
\(E_{1} = (4.00310u - 4.03128u)(931.5 MeV/u)\)
\(E_{1} = -26.2497 MeV\)
∴ ไฮโดรเจน \(4\) โมเลกุลปลดปล่อยพลังงานออกมา \(= 26.2497 MeV\)
จาก \(N = \frac{1.00 kg}{1.00782u}\)
\(N =\frac{1.00 kg}{1.00782(1.660539\times 10^{-27} kg)}\)
\(N = 5.98\times 10^{26}\)
\(\therefore E =\frac{NE_{1}}{4}\)
\(E =\frac{(5.98\times 10^{26})(26.2497\times 10^{6} eV)(1.6\times 10^{-19} J/eV)}{4}\)
\(E = 627 MJ \;\blacksquare\)