如何用原子核結合能解釋裂變和聚變會釋放能量?請儘量嚴謹地回答

時間 2021-08-14 20:57:23

1樓:搞笑的包穀

首先,你必須知道什麼叫比結合能,也就是要分開這個原子核所需要的能量除以該原子核的核子數(中子和質子的總個數),所以比結合能表示的是平均分開一個核子所需的能量 ,因此,比結合能又叫“平均結合能”。  而每個核子間都有核力作用,輕核中  質子與中子個數相當且質子帶正電,相互有排斥力,所以要分開輕核的能量較少,比結合能小。    而隨著核子數增加,原子核也因為質子的相互排斥力而導致中子多於質子,這樣一來比結合能就會因質子影響的減少而增大。

     但是,雖然重核難以大部分分離,結合能大,但是他的外層卻因力原子核半徑變大而不穩定,所以其比結合能在到達某一高點後開始下降,如圖:

進入正題:

核聚變就是加能量把輕核聚在一起,形成中等質量的核;核裂變就是把重核裂成較輕質量的核(可自發)。

可以看出,無論是核裂變還是核聚變。其比結合能都增大。而比結合能的增大意味著要分開該核的能量增大了,也就是說,核變化後新的原子核結合得更緊密了。

而值得說的是,結合得越緊密的原子核,其結合時相對所釋放的能量就越大。所以,相對於舊核,平均每個核都是放出了能量。而這些能量遠大於導致其核反應的能量,所以相對於外界便是放出能量。

其實質是質量的轉變,在我看來,其實質量和能量本質是一樣的,只是表現形式不同。就如同冰和水。

原創回答

2樓:帶你走進美食天下

科技奇趣:為什麼核裂變會釋放能量呢?原來是這個情況啊!

3樓:匿名使用者

額~似乎是原子核在結合和**的過程中會損失質量,根據愛因斯坦質能方程e=m×c^2可知損失的質量轉變成了能量,值得注意的是,這種損失是徹徹底底的損失,估計你這一輩子都找不到那些質量了

核裂變和核聚變過程中為什麼會放出巨大能量

4樓:墨汁諾

能量是不會憑空產生和消失的,但是核反應發生了質量變化。就是說質量轉變成了能量。

核聚變的過程與核裂變相反,是幾個原子核聚合成一個原子核的過程。只有較輕的原子核才能發生核聚變,比如氫的同位素氘、氚等。核聚變也會放出巨大的能量,而且比核裂變放出的能量更大。

太陽內部連續進行著氫聚變成氦過程,它的光和熱就是由核聚變產生的。

展示和操作方式

核裂變: 觀眾搬動控制面板,面板上中子球不定方向滾動,當撞擊到螢幕上模擬原子核時,螢幕開始顯示裂變反應。

核聚變: 氘,氚,氦3在整個螢幕上零零散散移動著,觀眾推動顯示器上方橫向推杆,模擬擠壓氘,氚,氦3,當推倒一定程度時,螢幕上發生聚變反應。同時觀眾的手感覺到明顯的震動。

5樓:山頂仍舊無人

電子和質子結合,可以看做一個被電離的電子從n=∞“能級”躍遷到n=1能級,兩個能級之間是有能量差的

再附上原子物理老師ppt上的裂變機制

而至於怎麼發生聚變和裂變呢?聚變一般是高溫使電子都電離,只剩下原子核,然後等它們吸引結合,而裂變如上圖所說,由於具有啟用能,所以一般先用中子去撞原子核,使他達到啟用能從而才可以發生裂變

6樓:風兒lamp沙兒

原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。

核裂變釋放能量是與原子核中質量-能量的儲存方式有關。從最重的元素一直到鐵,能量儲存效率基本上是連續變化的,所以,重核能夠**為較輕核(到鐵為止)的任何過程在能量關係上都是有利的。如果較重元素的核能夠**並形成較輕的核,就會有能量釋放出來。

核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核(如氦),中子雖然質量比較大,但是由於中子不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來,大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。

7樓:匿名使用者

e=mc2 核聚變和裂變都會有質量損失

8樓:柳小朵兒

造物主在創造世間萬物的時候,設定的就是質量守恆。但是核變違反了這個規定,將質量轉換為能量,所以產生了天罰

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