江苏天鼎:发生核反应时质量亏损所释放的能量都去哪了呢?

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  核聚变中的质量亏损,转化为了能量,能量的载体可以是生成物的动能,也可以是光子、中微子等等。

  在恒星内部或者氢弹当中,氢元素聚变为氦元素,造成原子核质量亏损,然后按照质能方程释放大量能量。

  在相对论中,质量和能量是统一的,如果要说本质的话,能量才是物质的本质,质量只是能量的一种属性而已,所以在广义相对论场方程中,只有能量和动量,并没有质量这一参数。

  核反应中亏损的质量转化为能量,能量是有载体的,比如氦-3的聚变反应为:

  3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

  其中释放的能量,会体现为生成物氦-4与氕核的动能,从而实现方程左右两边的质能守恒。

  又比如氕核与氘核的聚变反应为:

  3D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

  生成物氦-3会拥有一部分动能,然后光子本身也可以看成纯能量,其中的能量转化过程,就是原子核中的核能被释放出来了。

  每种原子的平均核子质量都不同,其中铁-56的平均核子质量最低,当低于铁的原子聚变,或者高于铁的原子裂变时,都会发生质量亏损,从而释放能量。

  在核电厂中,反应堆正是利用水吸收了核反应释放的能量,从而转化为高温高压的水蒸汽,去推动汽轮机运行,然后源源不断地输出电能。