核融合におけるエネルギー放出について教えてください。

質問

２個の重陽子Ｈ（質量数２、原子番号１）を融合させてＨｅ（質量数４、原子番号２）にすると、どれだけのエネルギーが放出されるか。
ただし、
Ｈ（質量数２、原子番号１）　＝２．０１４０２ｕ
Ｈｅ（質量数４、原子番号２）＝４．００２６０ｕ

Ａｎｓｗｅｒ・・・２３．７ＭｅＶ

申し訳ないのですが、この問題の途中計算を教えていただけないでしょうか。
本来なら自分の力で勉強し調べて導くべきなのですが、明日試験があ
るため時間の余裕がございません。

申し訳ありませんが、どうぞよろしくおねがいします。

回答No.1

heigani10 · ベストアンサー

計算方法はあまり知りませんが公式ととき方だけ教えます。とりあえず公式はU=mc^2を使ってやってください。質問の内容と結束エネルギーを求める公式ですがこれであっていますか。それとmは質量でcは１．６６×１０＾ー２７だと思います。計算をしたことがないのでその後はわかりません。

回答No.3

noname#62864

E=mC2はあまりにも有名ですね。
mはこれまでの説明にありますように質量です。
cはご存じでしょうが光速です。
この手の計算をするときには、単位に注意しなければなりません。
1molのHeが生じたときの質量変化は、
2.01402x2 - 4.00260 = 0.02544 (g)です。
cは3x10^10 (cm/sec)です。
したがって、E=2.3x10^19 (erg)となり、これをMeVに換算すると1.4x10^25 MeV となります。
この値は、1molのHeが生じるときの値ですので、He原子1個の場合であれば、それをアボガドロ定数で割る必要があります。
すなわち、　(1.4x10^25)÷(6x10^23)=23.3 (MeV)　となります。
計算を正確に行えば23.7 MeVになると思います。

理屈は簡単でも、計算は面倒ですよね。どちらかと言えば物理で質問された方が話が速かったのではないかと思います。

お礼

拝見いたしました。
とてもわかりやすい解説に感謝します！
試験は電卓の使用が認められているので計算は大丈夫です。
これで今日の試験は乗り切れそうです！
ありがとうございました！

回答No.2

kiyocchi50

付け加えですが、No1で言っている質量とは反応前後の質量変化の事です。
とりあえず、反応式を書いてみてください。
あとは、公式通りです。