Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hiđrô thành hạt nhân

114/235

Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hiđrô thành hạt nhân \(_2^4He\) thì ngôi sao lúc này chỉ có \(_2^4He\) với khối lượng 4,6.10³²kg. Tiếp theo đó, \(_2^4He\) chuyển hóa thành hạt nhân \(_6^{12}C\) thông qua quá trình tổng hợp \[_2^4He + _2^4He + _2^4He \to _6^{12}{\rm{C}} + 7,27MeV\]. Coi toàn bộ năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là 5,3.10³⁰W. Cho biết: 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của \(_2^4He\) là 4g/mol, số A-vô-ga-đrô N_A= 6,02.10²³mol⁻¹, 1eV = 1,6.10⁻¹⁹J. Thời gian để chuyển hóa hết \(_2^4He\) ở ngôi sao này thành \(_6^{12}C\) vào khoảng:

481,5 triệu năm.

481,5 nghìn năm.

160,5 nghìn năm.

160,5 triệu năm.

Giải thích

Đáp án đúng là D

Phương pháp giải

Sử dụng lý thuyết về phản ứng nhiệt hạch.

Lời giải

Ta có số hạt He: \[{N_{He}} = \frac{m}{A}{N_A} = 6,{92645.10^{58}}\] hạt

Cứ 3 He tổng hợp sinh ra 7,27 MeV nên: \[W = 7,27\frac{{{N_{He}}}}{3} = 1,{677.10^{59}}MeV\]

Thời gian cần tìm là: \[t = \frac{W}{P} = 5,{067.10^{15}}s \approx 160,5\] triệu năm