作业帮原子核无论是聚变还是裂变,都释放能量,如果把一个原子先聚变再裂变,能量不就不守恒了么
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/12 16:15:00
原子核无论是聚变还是裂变,都释放能量,如果把一个原子先聚变再裂变,能量不就不守恒了么
你弄错了,并非所有的核聚变和裂变都释放能量.
准确的说,当比铁轻的原子发生核聚变,且聚变产物的原子质量不超过铁原子时（可以为铁原子）,方才释放能量.而要想聚变出比铁重的元素时不仅不释放能量,反而还要吸收能量.
同理,当比铁重的元素裂变成不轻于铁的原子时,它们将释放能量.如果要想将它们裂变成更轻的原子则需要吸收能量.轻聚变成氦会释放能量,而要想将氦裂变成氢,将需要为氦原子注入等同于氢聚变时释放的能量.这就是核反应中的能量守恒.
核反应的过程中,简单地看虽然质子和电子的总数量没有减少或者变化,但实际上不同原子的质子质量是不同的.以氢聚变为例,假使4和质子的质量为4,当4氢聚变成1氦时,质子受到衰变,会从内核释放出两个正电子,这两个正电子的质量约占4个质子的0.0035%.释放出正电子的质子将衰变成中子,质量比原本的质子更轻.
当氦聚变成碳时,原本已经释放过一次正电子的质子会继续释放一次正电子,自身的质量也进一步变轻.直到元素聚变成铁元素时,质子已经释放出了很多次电荷.所以构成铁原子的质子,单个质量会比构成氢原子的质子少很多.所以质子的相对原子质量并不是真正的1,只不过初中高中没有必要学习这么复杂的知识,所以往往取值相等.
准确的说,当比铁轻的原子发生核聚变,且聚变产物的原子质量不超过铁原子时（可以为铁原子）,方才释放能量.而要想聚变出比铁重的元素时不仅不释放能量,反而还要吸收能量.
同理,当比铁重的元素裂变成不轻于铁的原子时,它们将释放能量.如果要想将它们裂变成更轻的原子则需要吸收能量.轻聚变成氦会释放能量,而要想将氦裂变成氢,将需要为氦原子注入等同于氢聚变时释放的能量.这就是核反应中的能量守恒.
核反应的过程中,简单地看虽然质子和电子的总数量没有减少或者变化,但实际上不同原子的质子质量是不同的.以氢聚变为例,假使4和质子的质量为4,当4氢聚变成1氦时,质子受到衰变,会从内核释放出两个正电子,这两个正电子的质量约占4个质子的0.0035%.释放出正电子的质子将衰变成中子,质量比原本的质子更轻.
当氦聚变成碳时,原本已经释放过一次正电子的质子会继续释放一次正电子,自身的质量也进一步变轻.直到元素聚变成铁元素时,质子已经释放出了很多次电荷.所以构成铁原子的质子,单个质量会比构成氢原子的质子少很多.所以质子的相对原子质量并不是真正的1,只不过初中高中没有必要学习这么复杂的知识,所以往往取值相等.