Trong phản ứng tổng hợp Helium \({}_1^1H + {}_3^7Li \to {}_2^4He + {}_2^4He\) + 17,3 MeV. Nếu tổng hợp từ 1 g hạt \(_2^4He\) thì năng lượng tỏa ra bằng \(x{.10^{12}}\) (J). Giá trị của x bằng
Giải thích
Phản ứng:
\({}_1^1H + {}_3^7Li \to {}_2^4He + {}_2^4He\) + 17,3 MeV.
Mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt \(_2^4He\) và tỏa năng lượng \(17,3\;MeV\).
Số hạt \(_2^4He\) có trong 1 g là:
\({N_{He}} = \frac{1}{4}.{N_A} = \frac{1}{4}.6,{02.10^{23}} = 1,{505.10^{23}}\) hạt.
Vì mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt He nên số phản ứng là:
\(N = \frac{{{N_{He}}}}{2} = 7,{525.10^{22}}\) phản ứng.
Đổi năng lượng:
\(17,3\;MeV = 17,3.1,{6.10^{ - 13}} = 2,{768.10^{ - 12}}\;J\).
Năng lượng tỏa ra:
\(E = 7,{525.10^{22}}.2,{768.10^{ - 12}} \approx 2,{08.10^{11}}\;J\).
Mà \(E = x{.10^{12}}\;J\), nên:
\(x = \frac{{2,{{08.10}^{11}}}}{{{{10}^{12}}}} \approx 0,21\).
Đáp án: 0,21.