परमाणु विस्फोट की प्रक्रिया में अधिकतम ऊर्जा किस रूप में मुक्त होती है?

तारापुर स्थित परमाणु ऊर्जा स्टेशन की उत्पादन क्षमता $200\, MW$ है। इस स्टेशन द्वारा एक दिन में उत्पन्न ऊर्जा है:

जब $X$ और $Y$ द्रव्यमान वाले दो नाभिक संलयित होकर $m$ द्रव्यमान का एक नाभिक बनाते हैं और साथ ही कुछ ऊर्जा मुक्त होती है, तो

प्रयोगशाला फ्रेम में ${ }_{7}^{16} N +{ }_{2}^{4} He \rightarrow{ }_{1}^{1} H +{ }_{8}^{19} O$ नाभिकीय अभिक्रिया को प्रेरित करने के लिए अल्फा कण द्वारा आवश्यक न्यूनतम गतिज ऊर्जा $n$ ($MeV$ में) है। मान लीजिए कि ${ }_{7}^{16} N$ प्रयोगशाला फ्रेम में स्थिर है। ${ }_{7}^{16} N, { }_{2}^{4} He, { }_{1}^{1} H$ और ${ }_{8}^{19} O$ के द्रव्यमान क्रमशः $16.006 \ u, 4.003 \ u, 1.008 \ u$ और $19.003 \ u$ लिए जा सकते हैं,जहाँ $1 \ u = 930 \ MeV/c^2$ है। $n$ का मान है. . . . .

तेज न्यूट्रॉन द्वारा $_{92}^{238} U$ के विखंडन (fission) पर विचार करें। एक विखंडन घटना में,कोई न्यूट्रॉन उत्सर्जित नहीं होते हैं और प्राथमिक टुकड़ों के बीटा क्षय के बाद अंतिम उत्पाद $_{58}^{140} Ce$ और $_{44}^{99} Ru$ हैं। इस विखंडन प्रक्रिया के लिए $Q$-मान की गणना करें। संबंधित परमाणु और कण द्रव्यमान हैं:
$m(_{92}^{238} U) = 238.05079 \; u$
$m(_{58}^{140} Ce) = 139.90543 \; u$
$m(_{44}^{99} Ru) = 98.90594 \; u$
$m(_{0}^{1} n) = 1.008665 \; u$

एक तारे में प्रारंभ में $10^{40}$ ड्यूटेरॉन हैं। यह निम्नलिखित प्रक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करता है:
$_1H^2 + _1H^2 \to _1H^3 + p$
$_1H^2 + _1H^3 \to _2He^4 + n$
नाभिकों के द्रव्यमान इस प्रकार हैं:
$M(H^2) = 2.014 \, amu; \, M(p) = 1.007 \, amu;$
$M(n) = 1.008 \, amu; \, M(He^4) = 4.001 \, amu$
यदि तारे द्वारा विकिरित औसत शक्ति $10^{16} \, W$ है, तो तारे की ड्यूटेरॉन आपूर्ति किस क्रम के समय में समाप्त हो जाएगी?