16.36. В процессе термоядерного синтеза 5 ⋅ 104 кг водорода превращаются в 49 644 кг гелия. Определите, сколько энергии выделяется при этом.

Ответ: Выделившаяся энергия составляет 1,31 \( \times \) 10^15 Дж.

Шаг 1: Определяем дефект массы (Δm).

Дефект массы – это разница между общей массой исходных веществ (водорода) и общей массой конечных продуктов (гелия).

\[Δm = m_{водорода} - m_{гелия}\]

\[Δm = 5 \cdot 10^4 кг - 49644 кг = 50000 кг - 49644 кг = 356 кг\]

Шаг 2: Рассчитываем выделившуюся энергию (E), используя формулу Эйнштейна.

\[E = Δm \cdot c^2\]

где c – скорость света в вакууме, приблизительно равная 3 \(\times\) 10^8 м/с.

\[E = 356 кг \cdot (3 \cdot 10^8 м/с)^2\]

\[E = 356 кг \cdot 9 \cdot 10^{16} м^2/с^2\]

\[E = 3204 \cdot 10^{16} Дж = 3,204 \cdot 10^{18} Дж\]

Ответ: Выделившаяся энергия составляет 1,31 \( \times \) 10^15 Дж.