为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 23:06:37
为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢?

为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢?
为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?
如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?
我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢?
要是有一部分质量变成能量了,那么是质子和中子中哪一部分泯灭了呢,夸克?还是更小的什么东西?
这个问题困扰我高中三年了,期待权威的解答.
各位还是没有明白我的意思,E=MC方我知道,我要问的是裂变前后质子中子的区别。

为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢?
首先请你明白质量与能量是等价的:
“有一部分质量变成能量了”这种说法严格来说是不对的,所谓“变成”或“转化”,其实只是形式上的,不是本质上的.实在要说能量与质量的区别,那也只是两者给人的感觉和印象不同,本质上两者是同一的.
自从诞生了狭义相对论,导出了E=mcc以后,质量与能量就成了同一种东西的两个名称而已.可以这样说:质量是内敛的能量,能量是外显的质量.
由此就不难推断:物体的质量是可变的,并且随着速度的增大而增大.这是因为速度增大就意味着动能增大,亦即总能量增大,而能量与质量是一回事儿,所以质量也增大.但是应注意:每个粒子在自由状态下的静止质量(对应着粒子的静能)是固定不变的.
关于能量与质量的单位不同的问题,那就像千克与磅或盎司等单位不同一样,不过是一种习惯的不同,或者应用上方便而已,并无本质上的区别.一个最明显的例子是:在高能粒子物理中,粒子的质量通常都不是用千克等国际单位,而是用MeV——百万电子伏特,这是一个典型的能量单位,它指一个电子在经过一百万伏特电压的加速后获得的能量.由于用MeV来表示粒子的质量很方便——不必再使用十的负几十次方千克这样的极小数字,所以粒子物理学家基本上总是用MeV来表质量,因为两者本来就是一回事儿.
以下我基本上只提到能量,而不再提质量.你如果将其中的能量全换成质量,那一点儿都不改变问题的实质.
其次请你明白场的能量与实物粒子的能量可以互相转换但又是一体的:
所有的相互作用力都是通过相应的场来实现的,而场中是遍布着能量的.按现代物理的重要基石——量子场论的观点,场就是一大群来来往往进进出出的虚粒子.比如电场和磁场就是虚光子,带有电荷的物质(比如电子、质子)能发射出各种大小的虚光子,又很快收回一部分自己发出的虚光子,同时也吸收别的带电物质发出的虚光子(按测不准原理,只要虚光子的能量与其生存的时间的乘积不大于某个常数——普朗克常数除以两倍的圆周率,这种发射又吸收的情况就是大自然允许的普遍过程).正是在这不断的发射与吸收中,表现出了排斥和吸引.排斥就像武侠或神怪影片或游戏里的那些人物可以自己从手掌中生出火球或闪光,并以此来攻击别人那样.吸引时虚光子的“飞行”状况则有点儿类似于澳洲土著抛接的那种叫“飞去来”的飞镖.与宏观事物的类比也只能是有一点形似而已,因为从本质上看,微观世界的奇异性是全新的,是我们日常生活中从未经验过的.正因如此,连伟大的爱因斯坦也被描述微观奇异世界的量子力学困扰一生.可以说,这些虚粒子的能量就是场的能量.(所谓“虚”,不是说它们不真实,只是说它们转瞬即逝,又突然凭空诞生,不能被仪器直接测量到,但用间接的方法是可以的.)
实物粒子可以将自身的一部分能量转移到场能中,比如,高速的阿尔法粒子正撞金的原子核,刚开始阿尔法粒子动能很大,它自身的能量也很大;当它达到最靠近金核的位置时,动能为0,自身能量最小,而此时它与金核之间的静电场的能量达到最大,也就是电势能最大.电场增大的那部分能量(即更多了的虚光子群的能量)来自于阿尔法粒子的部分能量——它的初始动能.
实物粒子也可以吸收场的能量而让自己增加能量,上述阿尔法粒子反弹回去时越来越大的动能就是源于电场能.
然而,实物粒子与它的场是不可分割、浑然一体的,理论上有实物粒子的“裸”质量,但实测只能测到“裸”粒子连同萦绕其旁的虚粒子云的共同质量——实测到的粒子必是“着装”的,虚粒子云就是实物粒子那缥缈的衣裳.因此,从这个意义说,前两段的说法是不妥当的:应该说,碰撞的各个阶段,粒子的能量都没变,只是有部分能量在它的“身体”与“衣裳”之间转移——远离时,体胖而衣薄;靠近时,身瘦而装厚.
最后请你明白束缚态总存在着不同结构的能级而系统又总是趋向于稳定在最低能级:
所谓束缚态,就是相互吸引的若干个非自由的粒子构成互不分离的一个整体的那种状态.最典型也最简单的一个束缚态就是氢原子.量子力学的计算结果表明束缚态总存在着一定结构的能级,不同束缚态显然有不同的能级结构(比如最低能级的深度不同,各能级间的差距不同等).之所以是不连续的能级,可以用物质波在有限的空间里形成驻波来定性地理解.
水往低处走,这是稳定平衡的特征——系统总是趋于能量最低,微观量子束缚态也是如此——总是尽量占据最低能级,多余的能量采用多种方法释放出去.
来看太阳上常见的核聚变形式——4个质子聚变成1个氦核:该反应的第一阶段是2个质子以高速正撞,质子的大部分动能变成了排斥的电场的场能;当两质子足够靠近时,短程但强大的核吸力一下子就超过了电斥力,两质子成了束缚态,相应的能级结构中越来越低的能级等着质子去占据;与此同时,核力场的场能(即衣裳的能量)开始向“裸”质子的“体能”转移,而在向低能级跃迁时,多余的体能又以一个正电子和一个中微子的能量的形式释放出去,这样两个质子就变成了一个氘核.氘核里一个质子与一个中子的能量(包括各自的身体与衣裳)之和比自由状态下的一个质子与一个中子的能量之和要小.细分起来,氘核里质子的“身体”比自由质子的“身体”还要更“胖”一些(因为束缚态的质子总有一定的运动速度),但前者的“衣裳”比后者“薄”不少,所以,总的来说,还是前者的能量更小.中子的情形是类似的.差额部分主要是由刚说过的正电子和中微子带走的.该反应还有两个阶段,不再细说,反正同样是核力场的部分能量(也就是构成核力场的虚介子云的能量,亦即“衣裳的能量”,以后简称“衣能”)进一步转移到裸核子的能量中(核子是中子与质子的合称,裸核子的能量以后就简称“体能”),而为了向更低的能级跃迁,又必须抛弃一部分体能,在后两个阶段,这些多余的体能主要是以伽马光子的形式释放出去的.该聚变核反应的三阶段都完成后形成的氦核中的核子占据不同的能级,因此它们的体能、衣能以及总能的变化各不相同,但平均来说,氦核中的核子的总能进一步降低.
抛弃多少多余的体能,关键看能级的结构是怎样的,而相关的计算极其复杂(学过氢原子能级及相应的波函数的人就知道,相关的计算已相当复杂).每种原子核都有自己独特的能级结构以及各核子占据能级的不同分布,于是各个核中的各个核子的衣能、体能、总能都各不相同.粗略来说有如下规律:从氢到铁,各核中的核子的平均总能是逐渐减小的(有些核会偏离这一趋势而成为例外),因此这个范围内的核发生的聚变反应大多是释放能量的,而裂变反应则是要吸收能量才能发生;从铁到铀(不算人工合成的核),趋势正相反,各核中的核子的平均质量逐渐增大,此范围内的聚变大多吸能(几乎所有的重核都是在超新星爆发时主要吸收引力能而聚变形成的),裂变则释能.
写了好多,好像有点乱,不知说清楚了没有……还有啥问题,我们可继续讨论.

你有学过相对论么!E=MC2是指多少的质量带多少的能量。是描述物体能量的一个公式,怎么可以随便当成质量就是能量呢!
那是他们利用光电子啊,哎哟

楼上的有没有学过相对论啊?
质能是可以互换的 E=mc^2
质量亏损是因为放出了能量
另外 光子是没有静质量
哦 我无语了
在原子核反应过程中,有显著的质量变化Δm,因而伴随发生十分可观的能量变化。核能(俗称原子能)的利用,就是根据这个道理。...

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楼上的有没有学过相对论啊?
质能是可以互换的 E=mc^2
质量亏损是因为放出了能量
另外 光子是没有静质量
哦 我无语了
在原子核反应过程中,有显著的质量变化Δm,因而伴随发生十分可观的能量变化。核能(俗称原子能)的利用,就是根据这个道理。

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裂变后的质子中子和裂变前的质量是不一样的。
裂变前是一个重核,裂变后是两个质量较轻的核。核子的平均质量不同。
原子种类不同,核子的平均质量就不同。

因为裂变时放出了能量,那么有技能议程可知他们的总质量就是减少

围绕一个质子和中子的话题就可以困饶你3年?佩服.先确定你毕业后准备干什么再说,如果你是准备当物理学家那你就得搞清楚,反之,就别过问,钻进死胡同里还找屁工作

这个问题涉及到量子论初步,高三老师前久才讲的,裂变前后中子和质子的能量减小,根据爱因斯坦的质能方程即E=mc^2,减小的能量以光量子的形式发射出,这也就是所谓的质量亏损,亏损的质量以能量的形式存在,因此质量依旧守恒。在有一期的《科学世界》上有介绍,现在普遍认为质子和中子的质量由两部分组成,静止质量和动质量,动质量就是E=mc^2中的m,发生质量亏损的就是这部分,因此核子并没有变,只是能量降低,m减...

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这个问题涉及到量子论初步,高三老师前久才讲的,裂变前后中子和质子的能量减小,根据爱因斯坦的质能方程即E=mc^2,减小的能量以光量子的形式发射出,这也就是所谓的质量亏损,亏损的质量以能量的形式存在,因此质量依旧守恒。在有一期的《科学世界》上有介绍,现在普遍认为质子和中子的质量由两部分组成,静止质量和动质量,动质量就是E=mc^2中的m,发生质量亏损的就是这部分,因此核子并没有变,只是能量降低,m减少。
希望能帮到你,这个问题有点麻烦,逻辑上不太好理解,不过想通了就都能理解啦。

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事实上质子中子并没有变,但是由于核反应释放了能量,在大学里可以知道,能量在无论何时都是守恒的(其实动质量也是,但很多人不知道。。),光子放出后带走了能量。
由质能公式就可以知道,动质量(也就是你称出来的质量)减少了。
还有一点,求出来的平均质子中子的质量其实还算了他们之间的势能所显示的动质量。所以你把它们全部拆开肯定质量变小,也就是放出了能量了。(但是,聚变不是简单的拆开)...

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事实上质子中子并没有变,但是由于核反应释放了能量,在大学里可以知道,能量在无论何时都是守恒的(其实动质量也是,但很多人不知道。。),光子放出后带走了能量。
由质能公式就可以知道,动质量(也就是你称出来的质量)减少了。
还有一点,求出来的平均质子中子的质量其实还算了他们之间的势能所显示的动质量。所以你把它们全部拆开肯定质量变小,也就是放出了能量了。(但是,聚变不是简单的拆开)

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大哥 我真不知道说什么 虽然我才高一 但这种问题也太无聊了吧。。 哎 你去买本自然科学常识的书看看吧 只要不是骗人的书 这个问题都有的

因为时间的推移

质子与中子结合成元素需要一定的结合能,也叫束缚能。
这导致元素的质量会比单纯计算质子和中子的质量总和来的小。
而结合能变化的规律是铁需要的平均结合能最大,束缚的最紧,而原子序数向两边变化时,平均结合能都是递减的(不排除例外)。
这样就导致
裂变:重核分裂成两个较轻的核时,会释放出一部分能量。
聚变:两个轻核聚合成较重的核时,也会释放出一部分能量。
这...

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质子与中子结合成元素需要一定的结合能,也叫束缚能。
这导致元素的质量会比单纯计算质子和中子的质量总和来的小。
而结合能变化的规律是铁需要的平均结合能最大,束缚的最紧,而原子序数向两边变化时,平均结合能都是递减的(不排除例外)。
这样就导致
裂变:重核分裂成两个较轻的核时,会释放出一部分能量。
聚变:两个轻核聚合成较重的核时,也会释放出一部分能量。
这些能量的来源就是由于不同元素需要的结合能不同导致的。
举个例子
X(N,Z) (N,中子数, Z,质子数,mn 中子质量, mp 质子质量)
它的结合能为 B(N,Z)= N*mn+Z*mp-m(N,Z)
Y(N1,Z1) 结合能为 B(N1,Z1)= N1*mn+Z1*mp-m(N1,Z1)
Z(N2,Z2) 结合能为 B(N2,Z2)= N2*mn+Z2*mp-m(N2,Z2)
X——》Y+Z
N=N1+N2
Z=Z1+Z2
m(N,Z)-m(N1,Z1)-m(N2,Z2)=B(N1,Z1)+B(N2,Z2)- B(N,Z)》0
从而释放能量。

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裂变需要能量

质子和中子结合成原子核时,所有单个质子和中子的总质量总是大于结合后核的质量。这部分质量哪里去了?变成了能量,变成了结合能。因为质子和中子结合时要克服它们之间的强力,只有释放能量,才能稳定结合。
我们通常说的质子和中子的质量指的是单个质子和中子的质量,不是结合后的质子和中子的质量,结合后的质子和中子和结合前的已经不同了。...

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质子和中子结合成原子核时,所有单个质子和中子的总质量总是大于结合后核的质量。这部分质量哪里去了?变成了能量,变成了结合能。因为质子和中子结合时要克服它们之间的强力,只有释放能量,才能稳定结合。
我们通常说的质子和中子的质量指的是单个质子和中子的质量,不是结合后的质子和中子的质量,结合后的质子和中子和结合前的已经不同了。

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为什么裂变后的质子中子平均质量会降低?如果平均质量降低了,那么裂变后的质子和中子不就和裂变前的不一样了吗?我知道有些金属和非金属中质子中子平均质量不一样,可是这是为什么呢? 核裂变后铀原子的问题铀原子裂变时是被质子还是中子轰击?轰击之后铀原子会裂变为什么新的原子?是两个还是更多? 为什么质子的质量会比中子小? 原子裂变和衰变的过程是怎么样的?就是原子裂变以后会变成与裂变前不同的原子还是与裂变前相同的原子,原子衰变后为什么数量会减少,是质子中子电子分离了变成其他原子还是怎么的.这些 为什么聚变和裂变都会发生质量亏损?比如氘和氚聚变成氦,释放一个中子,而质子中子的总量没有变,质量亏损从何而来 聚变尚无法说通,裂变更说不清了. 质子质量+电子质量=中子质量吗?若这个等式成立,我们是否能认为质子和电子是由中子裂变形成的 中子轰击原子核发生裂变的原因原子核中的质子和中子之间存在着很大的核力,很难分裂开来,那为什么会在中子的轰击下发生核裂变? 裂变的质量亏损打个不恰当的比方吧.一个氚核是由一个质子和一个中子组成的,裂变后变成了一个质子和一个中子,但是质量却亏损了.这个过程中,核子总数不变,每个核子的质量也应该是固定 裂变中的质量亏损打个不恰当的比方吧.一个氚核是由一个质子和一个中子组成的,裂变后变成了一个质子和一个中子,但是质量却亏损了.这个过程中,核子总数不变,每个核子的质量也应该是固 中子的质量为什么比质子重啊? 质子放出一个正电子后怎么变成中子如果根据爱因斯坦的理论,质子放出正电子后质量反而增大,那说明有可能是吸收了能量,但事实上却没有吸收,那么为什么质子会变成质量更大的中子? 为什么原子核的质量=质子数+中子数?原子核的质量=质子数+中子数 为什么 为什么每种元素的质子质量不同?据说这是聚变和裂变能量的来源 质子的质量?中子的质量? 核反应为什么会有质量亏损核反应质量亏损是亏损质子,中子还是电子 还有 既然质量守恒 亏损的质量哪儿去了? 氘核的质量小于质子的质量+中子的质量 为什么? 核电站刚刚运进的核燃料为什么放射性很低呢?二氧化铀没有中子轰击,自身也会发生裂变啊,是不是裂变得少. 核反应为什么会有质量亏损?质子中子数不是没有变么?