2023/6/27 22:01:21

為什么如果核子之間相互吸引，它們的總能量會降低，質量就會減輕；如果核子之間相互排斥，它們的總能量會升高，質量就會增大。

2023/6/27 22:01:36

這個問題涉及到核物理學中的質量缺失和核結合能的概念。

在原子核中，質子和中子是通過強相互作用相互綁定在一起的。當兩個核子靠近時，它們之間會產(chǎn)生相互吸引的核力，這種力將它們拉向一起。在這個過程中，核子之間的勢能降低，產(chǎn)生了結合能，也就是核結合能。

根據(jù)愛因斯坦的質能方程E=mc2，物體的質量與其能量是直接相關的，即質量和能量可以相互轉換。如果核子之間相互吸引，它們的總能量會降低，因此它們的總質量也會減輕，因為一部分質量被釋放成了結合能。

相反地，如果核子之間相互排斥，它們的總能量會升高，因此它們的總質量也會增大，因為系統(tǒng)中的能量增加了。

這就解釋了為什么原子核中存在質量缺失：核的總質量比其組成部分的質量之和要小一些，這是因為一部分質量已經(jīng)被釋放成了結合能。而這種質量缺失也是核反應中能量守恒的體現(xiàn)。




2023/6/27 22:04:34

為什么總能量降低了

2023/6/27 22:04:48

在原子核中，質子和中子是通過強相互作用相互綁定在一起的。當兩個核子靠近時，它們之間會產(chǎn)生相互吸引的核力，這種力將它們拉向一起。在這個過程中，核子之間的勢能降低，產(chǎn)生了結合能，也就是核結合能。

如果我們將兩個單獨的核子組成一個原子核，由于核子之間的相互吸引力，使得它們能夠形成一個更穩(wěn)定、更緊密的結構。在這個過程中，兩個核子的總能量減小，因為系統(tǒng)中勢能減少了，同時釋放出來的結合能增加了系統(tǒng)的動能（運動能量），但總能量仍比兩個單獨的核子的總能量低。

這是因為原子核的結合能是負的，也就是說將原子核分解為其組成部分所需的能量大于將其組裝成原子核所釋放的能量。因此，兩個單獨的核子組成原子核后，它們之間的相互作用能夠釋放出一部分能量，從而導致總能量降低。




2023/6/27 22:08:19

消失的能量去哪了

2023/6/27 22:08:36

在核結合過程中，原子核由多個質子和中子組成，這些粒子之間相互作用能會導致系統(tǒng)的總能量隨著原子核內部結構的變化而發(fā)生改變。當兩個或更多個原子核合并成一個新的原子核時，原來各自具有的動能、勢能等形式的能量被重新分配，一部分能量以輻射的方式從系統(tǒng)中釋放出來。

在核融合中，釋放出來的能量以光子（即γ射線）和高速中子的形式逸出，它們是通過熱傳導、對流和輻射等方式將能量傳遞到周圍環(huán)境中的。因此，核結合過程中消失的能量實際上被轉化為了熱能和輻射能，并且向周圍環(huán)境傳播。

需要注意的是，盡管在核結合過程中一部分能量被釋放了出來，但質能守恒定律仍然成立，因為釋放的能量是由原子核中的質量缺失所產(chǎn)生的，其質能可以通過愛因斯坦的質能方程E=mc2計算得出。因此，整個系統(tǒng)的質能在核結合過程前后是保持不變的。




2023/6/27 22:19:05

增加的能量又是什么

2023/6/27 22:19:29

在核裂變過程中，原子核被撞擊或者受到其他外部刺激之后會發(fā)生裂變，將一個大的原子核分裂成兩個較小的原子核和一些中子，同時也釋放出能量。

這些釋放出來的能量實際上是由于原子核裂變引起的系統(tǒng)內部勢能變化所導致的。在原子核裂變前，原子核的質量和能量都是固定的，但經(jīng)過核裂變，原子核的結構發(fā)生了變化，其內部勢能隨著原子核內部結構的改變而發(fā)生變化。當原子核被分裂為兩個不同的碎片時，會釋放出一些能量，其中一部分能量轉化為碎片的動能，另外一部分能量則以輻射的形式從系統(tǒng)中釋放。

需要注意的是，在核裂變過程中，原子核的總質量并沒有發(fā)生變化，所釋放出來的能量是由于核反應前后的結合能差異所導致的，因此這些能量實際上是由原子核的質量缺失所產(chǎn)生的，其質能可以通過愛因斯坦的質能方程E=mc2計算得出。因此，整個系統(tǒng)的質能在核裂變過程前后也是保持不變的。