Какое количество дейтерия в секунду нужно сжигать в термоядерных реакторах, чтобы удовлетворить все современные

Содержание вопроса: Энергия в термоядерных реакторах

Объяснение:
Дейтерий - это изотоп водорода с атомным номером 1 и массовым числом 2. В термоядерных реакторах, таких как термоядерный синтез, дейтерий служит как топливо. В процессе реакции, два атома дейтерия объединяются, образуя атом гелия и освобождают большое количество энергии.

Для вычисления количества дейтерия, необходимого для удовлетворения энергетических потребностей человечества, мы должны знать энергию, высвобождаемую при сжигании одной молекулы дейтерия и мировое потребление энергии в год.

Согласно заданию, мировое потребление энергии составляет 3·1020 Дж в год. Теперь нам нужно узнать, сколько молекул дейтерия нужно сжечь, чтобы получить это количество энергии.

С помощью известных значений энергии связи и простого о числе Авогадро, можно узнать, сколько энергии высвобождается при сжигании одной молекулы дейтерия, а затем провести соответствующие вычисления.

Пример:
Зная, что энергия связи дейтерия составляет около 2,2 МэВ/молекула (МэВ - мегаэлектронвольт) и используя число Авогадро (около 6,022 x 10^23 молекул в 1 моль), можно рассчитать необходимое количество дейтерия в секунду:

3·1020 Дж/год * (1 год/31536000 секунд) * (1 моль дейтерия/2,2 МэВ) * (6,022 x 10^23 молекул/1 моль) = приблизительно 1,52 x 10^28 молекул дейтерия в секунду.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы ядерной энергетики, энергию связи и число Авогадро. Также полезно ознакомиться с принципами работы термоядерного реактора.

Задача для проверки:
Сколько энергии высвобождается при сжигании 2 моль дейтерия в термоядерной реакции?