ZKX's LAB

核聚变铁元素能量转化质量 核聚变反应是损失了质量释放了能量,那损失的质量在哪?

2020-10-05知识26

宇宙中的核聚变,或者核裂变是不是物质形成和互相转化最基本的能量反应?

核聚变铁元素能量转化质量 核聚变反应是损失了质量释放了能量,那损失的质量在哪?

E=MC2质量可以转换为能量,那么在核聚变反应中,消失的质量的原理是什么? 个人见解:能量质量实质上都是场的表现形式。质量是场强极大的区域(或点)。聚变或裂变发生时,场强极大的区域的状态被改变,直观上表现为场强极大点在空间上扩张,并以辐射的形式扩散,同时场密度降低(场强降低)。

核聚变铁元素能量转化质量 核聚变反应是损失了质量释放了能量,那损失的质量在哪?

核聚变反应中,都说是损失了质量,释放能量,可是损失的质量在哪? 能量与质量是两个不同的物理参量,前者是关于粒子运动能力的度量,后者则是被封闭的粒子关于其空间效应的度量。所以,两者既具有共同的本质,又具有一定的区别,从而在一定的条件下它们是可以相互转化的。能量与质量的共同本质在于它们都是关于粒子运动的描述,两者的区别则在于被描述粒子的存在形式是不同的,前者是开放的,后者是封闭的。由于普朗克常数h的普遍存在,说明在我们的宇宙中存在着不可再分的最小粒子即量子,所以能量是不连续的,其最为基本的能量单元是关于量子的运动能力的描述。与此相对应的,则是由高能量子组成的封闭体系即物质,其质量是被封闭的量子关于其空间效应的度量。所谓核聚变,就是由数个较小的封闭体系聚合为一个更大的封闭体系。在这一聚合的过程中,有部分原来被封闭的能量即质量转变为开放的量子运动即能量。这实际上是一个熵增的过程,这也是为什么核聚变得以实现的根本原因。例如,太阳 之所以能够辐射??热能,就是因为其中所含有的氢原子,每四个可以聚合为一个氦原子。在这一聚合的过程中,约有百分之0.7的质量转化为能量,并以辐射的形式释放到了太空中。总之,宇宙是由不可再分的最小粒子即量子构成的,空间、能量和质量都只是量子。

核聚变铁元素能量转化质量 核聚变反应是损失了质量释放了能量,那损失的质量在哪?

构成我们的物质从何而来,为何铁元素是核聚变的终结者?

能量可以转化为质量吗?能量和质量是一体的吗? 当然可以,不但可以,而且我们宇宙中所有的物质的质量都是通过能量转换过来的。现在宇宙形成的主流理论就是大爆炸,大爆炸开始的时候宇宙温度非常高,首先产生了大量的高能光子,这些光子相互碰撞就按照爱因斯坦的质能公式产生了高速运动的夸克、胶子、电子等基本粒子及其反粒子,可以说是高温的基本粒子浆糊,还不是我们今天说的物质。到了大爆炸后大约一万亿分子一秒的时候,宇宙的温度冷却到了大约一千万亿度,夸克、胶子和电子及其反粒子就开始冷却形成了质子和中子,这就是最初始的物质。大爆炸后大约10秒,温度约30亿度,这就是宇宙的核合成时期,质子和中子就会结合形成氢、氦类稳定轻原子核(化学元素),其他轻原子核也会形成一点,但是非常少。当宇宙冷却到10亿度以下,也就是大爆炸大约三分钟,就不能再产生新的原子核了。所以我们宇宙中的物质基本上都是在宇宙大爆炸之后三分钟以内形成的。当然今天我们宇宙中的物质并不仅仅有氢、氦类稳定轻原子核,其他的元素主要都是在恒星的中心通过轻元素合成重元素的核聚变过程形成的,这种过程能够产生一直到铁这样的重元素,而核聚变过程中释放能量的过程就是恒星内部的能源机制。此外,超新星爆发的过程中也会产生一些比。

核聚变反应是损失了质量释放了能量,那损失的质量在哪? 核聚变反应释放出巨大的能量,质量出现“亏损”,这个“质量亏损”不是亏损在核子(质子和中子)种类的消失和数量的减少,核子的种类和各自的数量并没有减少,减少的是构成核子的夸克之间起传递强相互作用的胶子所形成的束缚质量。我们知道质子和中子都是各由三个夸克组成,一个质子的质量为938MeV/C,而其中三个价夸克的质量仅为11MeV/C,只占质子质量1/100多一点,其余的质量全部来自于三个夸克之间以及核子之间起传递强相互作用的“胶子”所形成的束缚质量。胶子本身虽然没有质量,但胶子传递强相互作用产生的束缚能体现出了“束缚质量”。核聚变质量亏损的就是这束缚质量的一部分。据研究,原子序数小于铁的元素,其原子核的总质量小于组成原子核的单个核子的质量总和,这个差值就是胶子的部分束缚能质量。这也说明原子序数小于铁的元素只有在聚变时,其质量才会发生亏损,然后转化为能量。而大于铁的正相反。通过上面的叙述可知,核聚变的质量转化为能量说到底还是能量之间的转化,是“贮存”在核子内及核子之间的束缚能被释放了出来。所谓损失的质量就是来自于胶子的束缚能。有一部分人把质量看成是物质的主要特征,把物质(质量)和能量看成是“非此即彼”的。

E=MC2质量可以转换为能量,那么在核聚变反应中,消失的质量的原理是什么? 质量转化为能量,但是E=mc平方中的质量与能量不是完全守恒的,能量永远有一部分损失,对于这一部分能量爱因斯坦也没有给出合理化解释,只是用一个宇宙常数代替了这一部分的能量损失。

关于核聚变的,为什么说铁是最稳定的元素? 铁的平均核子质量最小.每种元素的原子核内包含的一定数量的质子和中子叫做核子,它们的数量称为核子数.它们的总质量除核子数就是平均核子质量.在核反应过程前后,核子数是没有变化的,但是总质量却发生了变化,体现为平均核子质量的变化.在元素周期表中排在铁前边的元素的平均核子质量都高于铁,而且随着向铁的靠近而逐步降低;而排在铁后边的元素则其平均核子质量不断的升高,铁的平均核子质量是最低的.在恒星聚变过程中从氢到氮,从氮到铝一直到铁,平均核子质量一直减小,一直有能量放出.铁如果发生聚变反应就不会有能量放出,所以无法支持庞大的引力(万有引力)使恒星表面物质迅速向内塌缩(恒星内部温度压强都远高于表面,所以内部聚变进程最快,最先产生铁)发生一次所谓的超新星爆发,抛出一部分物质后,其核心成为一个黑洞.而在这个超新星爆发的过程中产生了铁以后的高位元素,铁的聚变反应就在这个过程中发生.高质量元素只有在超新星爆发过程中才会产生,在全宇宙中的比例都比较小,所以比较珍贵,例如黄金.

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了? 先介绍下平均核子质量的概念:原子核的质量除以核子数。无论是核聚变还是核裂变都是将质量转换成能量,所以聚变只能将平均核子质量小的核聚变为平均核子质量大的,裂变只能将平均核子质量大的核裂变为平均核子质量小的。而铁核的平均核子质量最小,所以铁核无法聚变,也无法裂变。

#核聚变#核物理#核裂变#原子核#能量转化

随机阅读

qrcode
访问手机版