在這個(gè)話(huà)題中其實(shí)有兩個(gè)問(wèn)題,因?yàn)槲覀冃枰私鈸p失的這些質(zhì)量去哪里了,、?然后還要搞清楚這些質(zhì)量來(lái)自哪里?為什么要倒過(guò)來(lái)說(shuō),因?yàn)楦鶕?jù)現(xiàn)象尋找本質(zhì)是我們科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,咱不妨來(lái)了解下! 一、核聚變中,虧損的質(zhì)量去哪了? 也許這個(gè)問(wèn)題比較容易回答,因?yàn)閻?ài)因斯坦在1905年狹義相對(duì)論中的質(zhì)能方程清楚的告訴了我們E=MC^2,損失的質(zhì)量徹底轉(zhuǎn)換成了能量!這是原子核中所釋放的,人類(lèi)最為向往的“無(wú)限能源”! 太陽(yáng)內(nèi)核正在發(fā)生的核聚變反應(yīng)! 第一階段反應(yīng)是:1H+1H→2D+e(+)+v,ΔE=1.442MeV,Q(v)=0.265MeV; 第二階段反應(yīng)是:2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV 第三階段反應(yīng)是:3H3He+3He→4He+2H,ΔE=12.860MeV 我們撇開(kāi)太陽(yáng)內(nèi)部從氕到氦2,然后又衰變?yōu)殡说木徛^(guò)程,直接從氘元聚變成氦3比較容易理解,因?yàn)榇藭r(shí)將會(huì)發(fā)生明顯的質(zhì)子聚變的過(guò)程 2D+1H→3He 一個(gè)質(zhì)子+一個(gè)中子的氘和一個(gè)質(zhì)子的氕聚變成了2個(gè)質(zhì)子+一個(gè)質(zhì)子的氦3 在整個(gè)過(guò)程中,質(zhì)子數(shù)兩沒(méi)有改變,中子的數(shù)量也沒(méi)有改變,那么為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損? 原子核的質(zhì)量總是小于組成它的質(zhì)子的質(zhì)量之和,兩者的質(zhì)量差我們稱(chēng)之為質(zhì)量虧損!任何粒子的結(jié)合都伴隨著質(zhì)量虧損,唯一的區(qū)別就是大小差異!比如一個(gè)電子和質(zhì)子結(jié)合成氕時(shí),質(zhì)量?jī)H有13.6eV/c^2!幾乎被忽略不計(jì)! 二、虧損的質(zhì)量源自哪里? 這可能是很多話(huà)題中沒(méi)有交代清楚的,總質(zhì)量減少,但分配的質(zhì)子與中子又不變,這是一個(gè)腦筋急轉(zhuǎn)彎嗎?其實(shí)并不是! 虧損的質(zhì)量我們需要從夸克中需尋找答案!輕夸克的質(zhì)量極小,甚至都可以忽略,但中子和質(zhì)子是由輕夸克組成的質(zhì)子和中子質(zhì)量卻很大,這表明夸克之間的超強(qiáng)相互作用力已經(jīng)在質(zhì)子和中子的質(zhì)量上體現(xiàn)出來(lái)了,因此質(zhì)子與中子結(jié)合成原子核時(shí),所虧損的部分質(zhì)量就來(lái)自于夸克間的相互作用能的減少,因此總的質(zhì)量將體現(xiàn)在原子核的總質(zhì)量變化上! |
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