To zadanie polega na obliczeniu ilości energii wydzielanej w procesie przemiany helu w węgiel w jądrze gwiazdy takiej jak Betelgeza.

Ze schematu wynika, że w tej reakcji substratami są 3 atomy helu, a produktem jest 1 atom węgla. Zatem deficyt masy tej reakcji można obliczyć jako różnicę między masą substratów a masą produktów: $\text{[math]}$ gdzie $\text{[math]}$ (masa atomu helu) i $\text{[math]}$ (masa atomu węgla), zgodnie z tabelą 10 na stronie 308.

Teraz, korzystając ze znanego wzoru Einsteina, możesz obliczyć energię wydzieloną w czasie powstawania jednego jądra węgla: $\text{[math]}$ gdzie $\text{[math]}$ to zmiana energii $\text{[math]}$ to zmiana masy, a $\text{[math]}$ to prędkość światła.

Co daje:

$\text{[math]}$

Podstaw do wzoru:

$\text{[math]}$

Wiesz, że 1 J (joule) to równowartość $\text{[math]}$ (elektronowoltów), więc możesz przeliczyć:

$\text{[math]}$

Ostatecznie energia wydzielona w czasie powstawania jednego jądra węgla wynosi około 7,4 milionów elektronowoltów (MeV).

Aby rozwiązać to zadanie, musisz:

- Zrozumieć, że w gwiazdach, takich jak Słońce czy Betelgeza, zachodzą przemiany jądrowe, w tym przemiana helu w węgiel.

- Znaleźć wartości mas atomów helu (He) i węgla (C).

- Obliczyć różnicę mas między trzema atomami helu (3 * masa atomu helu) a masą jednego jądra węgla.

- Użyć równania Einsteina (E = mc²), gdzie E to energia, m to masa, a c to prędkość światła, aby obliczyć wydzieloną energię podczas przemiany jednego jądra węgla.

- Odpowiedzieć na pytanie, przedstawiając wynik jako ilość energii wydzielanej podczas powstawania jednego jądra węgla, np. w elektronowoltach (eV) lub innych jednostkach, które uznasz za odpowiednie.