质能转换真能等价吗?只见质量转化为能量,不见能量转化为质量?
我要新鲜事2023-05-18 14:27:430阅
实际上,我们无法成功推翻质能方程。如果我们有能力收集木材燃烧产生的烟雾和废气,我们可以发现实际总重量与燃烧前几乎相同。
虽然燃烧反应释放的光和热使木材失去了一点质量,但这个质量太小,几乎可以忽略不计,所以实际上燃烧反应并不能使材料失去太多的质量。
如前所述,原子弹的原理是由质能方程推导出来的,也就是说,原子弹爆炸时产生的巨大能量,其实就是物质失去质量时将要释放的巨大能量。
让一种物质失去质量不是一件简单的事情,所以必须找到一种非常重的放射性元素,然后用高速中子去撞击这种元素的重核原子,使原子核破裂。重核原子的原子核一分为二后,会形成两个较轻的原子,然后这个重核原子的部分质量会转化为能量释放出来。
如果只有一个原子失去了一部分质量,释放的能量可能不会太大,但一个重原子核的原子核被撞碎后,并不是简单地立刻一分为二。而是以伽马射线的形式射出能量强大的光子,高速撞击下一个重核原子。这种撞击会成倍增加,短时间内所有的重核原子都会被撞得粉碎,这样所有的重核原子都会释放出高强度的能量。这是核裂变。
核聚变除了核裂变,还利用使原子失去质量的方法使物质释放能量。简单来说,就是制造一个高温高压的环境,把两个很轻的原子强行聚合成一个更重的原子。比如现在的氢弹,是用氢同位素氚和氘聚变成氦,聚变后氦的质量低于两种氢元素的质量之和,所以也会产生巨大的能量。
产生的能量还将有助于维持高温高压环境,进一步加快核聚变的速度,直到所有聚变元素转化为更重的元素,聚变才会结束。
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