感谢邀请,扫了几个回答,有的回答计算过程和代入公式时的单位错了,结果当然就不用看了。 提问者的真实意图是一克氢弹材料完全聚变能放出多少能量? 这个问题有以下三种计算方法:结论是相当于10000发155mm高爆榴弹第一种 氢弹其实是氘氚弹,并不是真正的氢原子制成的弹,氢弹爆炸时内部方程式如下: 2D+3T—→4He+1n,每次聚变可以放出约为17.6MeV的能量,平均每个核子放出3.5兆。质子质量是1.672621637(83)×10-24克,1g大约有5.979×10 23个核子,可以放出3.5×5.979×10 23=2.093×10^(24)兆电子伏特能量。 1兆电子伏特=1.6×10^(-13)焦耳。 0.4克氘和0.6克氚的混合物聚变放出3.348×10^(11)焦耳能量。 1吨TNT相等于4.184×10^(9)焦耳。 所以0.4克氘和0.6克氚的混合物聚变最多可以放出81.293吨TNT 可能大家对于这个概念了解还不是很直观,这么说155mm高爆榴弹装药大于为8千克的TNT,可以使得一幢五层约20个单元的住宅楼炸毁。这就好比相当于10000发155mm高爆榴弹。 当然现实中是不会有这么大威力的,因为氢弹的装料不是纯的氘和氚,而是采用更稳定的氘化锂,这样1g中含有的有效成分就会降低,况且此聚变反应点火温度4×10^7K,1g的氢弹是无法爆炸的。 第二种: 2D+3T—→4He+1n,通过此方程查询如下图中结合能曲线计算。原理就是原子核分裂开时需要吸收能量,重新聚合成原子核时需要放出能量。查询比结合能后继续利用第一种方法计算。 第三种: 利用质量亏损来计算,利用下图质能方程来准确计算。 更多科普内容欢迎关注五月21号! |
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