Feladat: 2723. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1994/január, 38. oldal  PDF file
Témakör(ök): A Nap energiatermelése, Magfúzió, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1993/március: 2723. fizika feladat

A napsugárzás teljesítménye a Föld közelében 1400 W/m2. Becsüljük meg, hogy a Nap belsejében mekkora tömegű hidrogén fuzionál héliummá naponta. Mennyi idő alatt ,,ég el'' földtömegnyi hidrogén a Napban?

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A Nap összteljesítménye egyenlő az 1 CSE (csillagászati egység=Nap‐Föld távolság) sugarú gömbön 1 s alatt átáramló energiával:

P=1400Wm2(1,51011m)24π=41026W.
A Nap fő energiatermelő folyamata az ún. p‐p ciklus, amely során 4 H magból több lépcsőben 1 He atommag keletkezik, miközben 26,71MeV=4,2710-12J energia szabadul fel. A Napban tehát
N=4410264,2710-12=3,751038db  
hidrogén atommag fuzionál másodpercenként. Ennek tömege
0,001kgmól3,75103861023mól-1=6,251011kg.  
Egy nap alatt
864006,251011kg=5,41016kg
hidrogén fuzionál a Napban. Földtömegnyi hidrogén tehát
61024kg5,41016kgnap1,1108nap300ezer év
alatt ég el.