太陽のエネルギー源は核融合反応です。軽い原子核（水素）が融合して重い原子核（ヘリウム）になるとき、核子1個あたりの結合エネルギーが増加し、その差がエネルギーとして放出されます。
Step 1：太陽での核融合
$$ 4\,^1\text{H} + 2e^- \to \,^4\text{He} + 2\nu_e $$実際には複数の段階を経ます。
Step 2：エネルギー計算
反応前後の質量差から：
$$ E = (4m_{\text{H}} - m_{\text{He}}) \times c^2 \fallingdotseq 27 \text{ MeV} $$ $$E = mc^2$$ $$\Delta E = \Delta m \cdot c^2$$ $$1 \text{ u} \times c^2 = 931.5 \text{ MeV}$$数値計算の確認：水素のエネルギー準位 \(E_n = -13.6/n^2\) eV より、\(n = 2\) → \(n = 1\) の遷移で \(\Delta E = 13.6 \times (1 - 1/4) = 10.2\) eV の光子を放出。波長は \(\lambda = hc/\Delta E = 1240 / 10.2 = 122\) nm です。振動数は \(2.47 \times 10^{15}\) Hz。
アインシュタインの \(E = mc^2\) により、質量はエネルギーの一形態です。核反応で質量欠損分のエネルギーが放出されます。
数値計算：計算すると 931.5 MeV を得る。
数値計算：計算すると 931.5 MeV を得る。
核融合は核分裂より核子1個あたりの放出エネルギーが大きいですが、実現には極めて高い温度（約 \(10^7\) K 以上）が必要です。