将能量守恒定律和质能方程结合起来解释核聚变
质量守恒定律本来就不是个最基本最通用的精确定律 , 它仅仅适用于化学反应中 , 因为化学反应的最小单位是原子 , 涉及的只是原子之间最外层的核外电子所形成的化学键 , 是旧化学键的断裂和新化学键的生成引起焓变带来的极其轻微质量变化 。
只是电子质量级别的变化 , 没有涉及到占原子质量九十九点九九九九的原子核 。 所以近似地认为质量是守恒的 。 但严格说起来 , 在化学反应中质量守恒定律应该和质能方程式结合起来 。 人们之所以说化学反应遵守质量守恒定律 , 是因为以下原因 。
化学反应的能量大多来自于外部 , 比如加热、光照、高温和活化分子 , 或者是放出的热量提供给破坏旧化学键所需的能量 。 在上述情况下化学反应能量变化主要来自于外部 , 化学反应物和生成物本身的质量没有转化为质量 , 所以说这种化学反应是遵守质量守恒定律的 。
核聚变是物理变化 , 是原子内部的变化 , 能产生别的元素 。 改变的是占原子质量九十九点九九九九九的原子核中核子的数量和质量 , 质量肯定不守恒 , 如果转化为能量的那部分质量能够和能量一体 , 那质量肯定守恒 , 可是释放的那部分能量没有任何质量 。 能量才是物质的第一表现属性 , 质量不是 。 因此核聚变不遵守质量守恒定律 , 但遵守能量守恒定律 。
遵循能量守恒但是不遵循质量守恒核聚变确实不是质量守恒的 , 假如它质量守恒的话也许全世界就不会削尖脑袋往这个技术里钻了 , 因为它不是质量守恒 , 亏损的微小的质量转换成了巨大的能量 , 这才让科学界趋之若鹜!其未来潜在红利让可以让人类享受很多年 , 即使以现在人类的能耗乘以一百 , 在地球灭亡之时都不会将地球上的氢元素耗尽 。
这个质量守恒有比较大的局限范围 , 化学反应时 , 俄罗斯科学家罗蒙诺索夫提出质量守恒的概念 , 随后著名法国著名的化学家拉瓦锡验证了质量守恒定律!但在物理界 , 特别是二十世纪发现了放射性元素和裂变以及核聚变等 , 科学家发现其最终的质量是会改变的!
而随着一九二八年狄拉克发现正电子以及一九五五年美国科学家西格雷获得反质子则是彻底的证明了质量是完全可以转换成能量的 , 而这个可以用一个早在一九零五年爱因斯坦提出的质能方程完美诠释 。
广岛原子弹的当年大约为两万吨 , 是一枚铀弹 , 可以来计算一下 , 大约有多少物质参与了裂变!
一吨TNT等于四十一亿八千四百万焦耳 , 两万吨=四十一亿八千四百万焦耳乘以两万吨=83680000000000J
M=E/C^2=83680000000000/299792458^2=9.31×10^-4千克
铀裂变质量亏损约:0.0946% , M1=9.31×10^-4千克/0.0946%=0.984KG
广岛的原子弹总共参与裂变的材料约只有一千克不到 , 而它的装药量大约至少要超过十五千克 , U235包裹中子反射层的临界质量为十五千克 , 因为U235在被炸散之前它就这一点质量参与了裂变 , 而亏损的质量只有零点九三一克 , 广岛核爆后约有陆续二十万人死于这零点九三一克的质量亏损所转换的能量 , 可以想象一下 , 这原子中所蕴藏的巨大能量 。
而聚变的质量亏损约零点七 , 超过裂变十数倍 , 并且其没有临界质量 , 不需要分散安装 , 因此裂变弹很少超过五十万万吨 , 而聚变蛋 , 沙皇炸弹是一亿吨 , 因为影响太大而减少装药为五千万吨!终极的正反物质则百分之八亏损 , 假如沙皇炸弹的所有装药量全部换成正反物质的话 , 那么其爆炸威力将增强一百四十二点八六倍!
核聚变不符合质量守恒 , 但符合质能守恒 , 或者说符合能量守恒 , 只要你把质量全部换算成能量就对了 。 当年在β衰变中发现部分能量丢失现象 , 曾经被认为违反了能量守恒定律 , 结果天才泡利据此成功预言了中微子 , 并最终实验证实中微子存在 , 能量守恒依然成立 。
【核聚变|既然爆炸释放巨大的能量,核聚变还符合能量守恒定律吗,科学证明:当然符合】虽然在微观时空领域 , 由于不确定性原理的存在 , 能量守恒在极短时间和极小尺度下会被违反 , 但很快会恢复 。 所以能量守恒定律依然是目前宇宙的基本定律 , 所以核聚变是符合能量守恒定律的 。
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