Đề bài
Xét phản ứng tổng hợp hai hạt nhân đơteri:
\[{}_1^2D + {}_1^2D \to {}_1^3T + {}_1^1H\]
Cho \[{m_D} = 2,0136u;{m_T} = 3,016u;\\{m_H} = 1,0073u;1u = 931MeV/{c^2}.\]
a] Tính năng lượng mà một phản ứng tỏa ra [theo đơn vị \[MeV].\]
b] Cho rằng tỉ lệ khối lượng nước nặng [\[{D_2}O]\] trong nước thường là \[0,015\% .\] Tính năng lượng có thể thu được nếu lấy toàn bộ đơteri trong \[1kg\] nước thường làm nhiên liệu hạt nhân.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng công thức tính năng lượng \[Q = [{m_{truoc}} - {m_{sau}}]{c^2}\]
Lời giải chi tiết
a] Năng lượng
\[\begin{array}{l}Q = [{m_{truoc}} - {m_{sau}}]{c^2}\\ = [2.2,0136 - 1,0073 - 3,016].931\\ = 3,63MeV\end{array}\]
b] Năng lượng có thể thu được nếu lấy toàn bộ đơteri trong \[1kg\] nước thường làm nhiên liệu hạt nhân:
\[Q = \dfrac{{1000.0,015\% }}{{18}}.6,{023.10^{23}}.3,63 \\= 1,{822.10^{22}}MeV\]