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核聚变是一部分质量变成了能量吗?

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很多人对于核聚变有个误解,认为质能方程E=mc2,就是表明核聚变部分物质变成了能量,所以才释放巨大能量。但其实这种观点是完全错误的,核聚变整个过程并没有任何物质消失,也没有任何物质转变成为能量。那么核聚变的能量来自于哪里呢?

核聚变是一部分质量变成了能量吗?

  1. 核聚变的能量来源于聚变前后的静质量亏损

核聚变之后,物质的质量会发生静质量亏损,正是这种亏损导致的巨大能量释放。很多人认为静质量亏损就是物质减少了,但其实这是个错误观念,静质量亏损并没有导致物质减少,核子的数目反应前后并没有变化,物质还是那么多。举个例子,比如氢核聚变,一个氘核和一个氚核聚变为氦,同时释放一个中子和巨大能量:

核聚变是一部分质量变成了能量吗?

但其实我们可以清楚地从上面的反应看出了,反应后体系还是有3个中子和2个质子,核子数目完全没有变化,即物质还是那么多物质,既没有多也没有消失。只不过反应后两个氢核变成了氦核,核子之间的强相互作用力场发生了变化,静质量出现了亏损,所以才会释放巨大能量。

  1. 同样的物质组合形式不一样,静质量也不一样

眼尖的同学一定注意到了,在上面一个反应中生成的氦核虽然由2个质子和2个中子组成,但是氦核的质量并不等于2个自由中子质量和2个质子质量之和,而是质量要小一点。为何物质数量一样,但质量会不一样呢?原因就是氦核里面核子直接形成了强相互作用力,导致质量减小。

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