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原子那么小,為什么分裂成兩半的時候會產(chǎn)生威力那么大的爆炸?

是相對的概念。

普通的爆炸也是由原子產(chǎn)生的,只不過是那些在運(yùn)動原子周圍游走的原子。顯然,分裂原子所蘊(yùn)含的能量要比運(yùn)動原子周圍的原子多得多。因此,“分裂的原子所產(chǎn)生的爆炸威力自然也要大得多。但是要搞清楚,這樣的結(jié)果所基于的事實(shí)是:將原子結(jié)合在一起的力量(核力)比使原子保持在彼此之間相對位置的力量(化學(xué)勢)要強(qiáng)得多。

因此,其實(shí)樓主想問的應(yīng)該是:為什么原子這么小,爆炸所產(chǎn)生的威力卻這么大?

答案是:那是因為原子數(shù)量多得驚人(1萬億億億顆原子!),這些的效應(yīng)累積在一起,可以產(chǎn)生巨大的威力。

一個原子核分裂后組成兩個(或幾個)新的原子核時會發(fā)生質(zhì)量虧損。什么是質(zhì)量虧損呢?我們來做一道小學(xué)生的算術(shù)題,一個2兩的饅頭,平分成了二個,每個應(yīng)是一兩。把兩個分開的饅頭合在一起不到二兩,老師問:怎么回事?小同學(xué)的回答可能五花八門,笑破肚皮……。還是回到我們的問題上來吧,一個原子核分開后的新生成的幾個原子核的總質(zhì)量要小于分裂前一個原子核的質(zhì)量,這叫原子核的質(zhì)量虧損。




根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,這虧損的質(zhì)量變成了能量,其能量大小等于虧損的質(zhì)量乘以光速的平方。一個原子核分裂釋放的能量可能不是很大,但核彈爆炸時由于鏈?zhǔn)椒磻?yīng),可在瞬間使很多原子核裂變釋放出原子能產(chǎn)生威力巨大的核爆炸。


原子由原子核及圍繞它做無規(guī)則運(yùn)動的n個電子組成,原子核在發(fā)生核裂變時,釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能。1千克鈾-238的全部核的裂變將產(chǎn)生20,000兆瓦小時的能量(足以讓20兆瓦的發(fā)電站運(yùn)轉(zhuǎn)1,000小時),與燃燒2500噸煤釋放的能量一樣多。單個原子發(fā)生裂變能量有限,但積少成多,實(shí)為壯觀!著名物理學(xué)家愛因斯坦的質(zhì)能方程可以說明其巨大的威力!c為光速,E為能量。自然好神奇,你說呢?

一個原子分裂成兩半,能產(chǎn)生多大威力,目前實(shí)驗中并沒有數(shù)據(jù)。

不過按照質(zhì)能方程計算,一個氫原子全部轉(zhuǎn)化成能量,也沒有多大,即使在你的指尖上轉(zhuǎn)化,你也感覺不到。

核裂變產(chǎn)生的能量巨大,是因為裂變的原子數(shù)量巨大。

狹義相對論和量子論是可以協(xié)調(diào)的。所以正統(tǒng)的解釋是質(zhì)量和能量互換。質(zhì)量損失可以轉(zhuǎn)換為巨大能量。

有一個比喻特別好,狹義相對論說運(yùn)動是相對的,沒有優(yōu)先的參考系。運(yùn)動起來當(dāng)然動能大,但是如果以接近光速的物體,看別的物體,自己是靜止的,其他原以為靜止的物體都有趨近無限大的速度和能量。這便是巨大能量的來源。 

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