7. Какую массу льда, взятого при 0°С, можно растопить, используя энергию термоядерного синтеза гелия из дейтерия и трития (2 1H + 3 1H -> 4 2He + 1on)? КПД преобразования энергии составляет 10%. Масса синтезированного гелия равна 1 г.

6 ноября 2025
Физика

Условие:

7. Какую массу льда, взятого при 0°С, можно растопить, используя энергию термоядерного синтеза гелия из дейтерия и трития:
2 1H + 3 1H -> 4 2He + 1on.
КПД преобразования энергии 10%. Масса синтезированного гелия равна 1г.

Решение:

Шаг 1. Определяем число ядер синтезированного гелия. Масса гелия равна 1 грамму, а молярная масса гелия ≈ 4 г/моль. Тогда число молей: n = 1 г / 4 г/моль = 0,25 моль. Число ядер (частиц) N = n · N_A = 0,25 моль · 6,022×10^23 ≈ 1,5055×10^23. Шаг 2. Определяем энергию, выделяемую в одной реакции. Реакция D + T → ⁴He + n выделяет энергию Q ≈ 17,6 МэВ. Переведём энергию в Джо...