太陽では1秒間に何個の陽子がヘリウム核化しているか

質問

次の1、2、3はhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD　からの抜粋です。太陽では1秒間に
1　約8.9×1037個の陽子がヘリウム原子核に変化している
2　3.83×1026Wのエネルギーを放出している
3　426万トンの質量が失われている

次の4、5は質問者の計算結果です。
4　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%AE%9A%E6%95%B0　の太陽定数が1366W/m^2であることを基にして、前記2は確かに導けました。
5　前記2を基に前記3も確かに導けました。

さて、前記1も導きたいと思います。前記2に何かの知識が加わって1のデータを算出したのだと推測します。1を導くのに必要なデータ並びに知識を与えて欲しく思います。なお、当方は大目に見ても高校生の知識しかありません。最早、高校以下の物理の知識では踏み込めない領域であれば諦めます。
あれこれ調べないと回答を理解できないことが予想されますので、お礼は幾晩も要する可能性があります。先回りをしてお断りしておきます。
よろしく、お願いします。

回答No.1

0123456789A · ベストアンサー

考察が好きな方の様ですので、答えではなくヒントを差し上げます。

原子核の反応過程で生成されるエネルギーの計算方法が必要です。
まぁ、簡単に言えばΔE=Δmc^2ですよ。これって高校で習うかな？？
水素原子の原子量、ヘリウム原子の原子量、がわかれば計算できます。
水素原子がヘリウム原子に核融合する時にエネルギー(すなわち質量)損失が起こります。
これが水素原子一個あたりどれぐらいなのか、考えてみてください。

お礼

適切なヒントを与えて下さって感謝します。
回答に対する補足の欄の最後の方に
「1秒当たりでは約8.9×1037個の陽子（水素原子核）がヘリウム原子核に変化しており、」とあるのは
「1秒当たりでは約8.9×10^37個の陽子（水素原子核）がヘリウム原子核に変化しており、」の間違いです。コピペの過程で累乗の記号を消してしまいました。
念のため。

補足

お早うございます。返事が送れて済みません。
お蔭様で頂いたヒントによって、重要なデータは得られましたがドンピシャという訳にはいきませんでした。私かWikipediaのどちらかが、ちょっとした考え違いをしているようです（と、図々しい表現をしておきます）。どこに誤りがあるかを指摘して下さるとありがたいです。お忙しいところ恐縮します。

（1）http://www.inv.co.jp/~yoshi/kigou/frame.html　　から水素の原子量を1.008、ヘリウムの原子量を4.003とした。
（2）http://www.geocities.jp/amy_chemistry/chemistry20.html　から水素原子の質量を１．6７4×10^-24ｇ、炭素の質量を1.993X10^-23gとした。
（3）陽子4個でヘリウム原子核1個を生成するから、このときの質量の減少は原子量にして幾らに当たるかを計算する。
　　1.008X4-4.003=0.029・・・原子量換算で0.029だけ減少する。
（4）（3）が何gなのかを計算する。
　　　比例式　1.993X10^-23g　:　X=12　:　0.029　を解いてX=4.8X10^-26g
（5）426万トンだけ減少するためには何個のヘリウム原子核が生成されればよいかを計算する。
　　　426X10^4X10^3X10^3/（4.8X10^-26）=8.9X10^37・・・生成されるべきヘリウム原子核の数
（6）（5）を4倍する。
　　　8.9X10^37X4=3.6X10^38・・・失われる陽子の数
さて、お願いです。上の計算では8.9X10^37個は生成されるヘリウム原子核の数であって、ヘリウム原子核を生成するために失われる陽子の数ではありません。ところがhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD　では「1秒当たりでは約8.9×1037個の陽子（水素原子核）がヘリウム原子核に変化しており、」と、いっています。
（1）～（6）にはちょっとした考え違いがある筈です。ご指摘頂けると有難いです。
なお、いろいろ調べないとご回答を理解できないことが予想されますので、お礼には幾晩も要することがあります。ご了解下さい。

回答No.2

0123456789A

いや、計算の仕方はそれであってますよ。
多分ウィキの書き間違いでしょう。
質量損失が約５００万ｔというのはあってます。

お礼

ご検証下さって有り難うございました。
お蔭様で一件落着しました。それにしても何十億年もの間、毎秒426万トンが消費され、しかもそれが宇宙全体では顕微鏡的現象だというのですから、想像を絶します。物理学者の頭の中も想像を絶します。
今後24時間以内に、どなたの書き込みもないときは締め切ります。
またの機会にも、よろしくお願いします。