Найдите энергию, выделяющуюся при образовании атома гелия-4 из протона и дейтерия.

Энергия, выделяющаяся при образовании атома гелия-4 из протона и дейтерия, может быть найдена с использованием масс дейтерия, протона и гелия-4. Реакция образования гелия-4 из протона и дейтерия представлена следующим образом:

p + d -> He-4 + энергия

Масса протона (p) примерно равна 1.00784 атомной массовой единицы (а.е.м.), а масса дейтерия (d) равна приблизительно 2.014102 а.е.м. Масса атома гелия-4 составляет примерно 4.0026 а.е.м.

Энергия, выделяющаяся в реакции, может быть рассчитана с использованием разности масс и преобразована в джоули, используя уравнение эквивалентности масса-энергия (E=mc^2), где c — скорость света в вакууме.

Разность масс дейтерия и протона: Δm = (масса дейтерия + масса протона) — масса атома гелия-4 Δm = (2.014102 + 1.00784) — 4.0026 Δm = 3.022942 — 4.0026 Δm = 0.979658 а.е.м.

Преобразуем массу в кг, учитывая что 1 а.е.м. = 1.66053906660 * 10^-27 кг: Δm = 0.979658 * 1.66053906660 * 10^-27 кг Δm = 1.627 * 10^-27 кг

Теперь расчитаем энергию, используя уравнение E=mc^2, где c = 3.00 * 10^8 м/с: E = (1.627 * 10^-27 кг) * (3.00 * 10^8 м/с)^2 E = 1.464 * 10^-10 Дж

Таким образом, при образовании атома гелия-4 из протона и дейтерия выделяется приблизительно 1.464 * 10^-10 Дж энергии.