核聚变为什么会释放出比核裂变还要强的核能?加入吧原子核结合成新的原子核,根据“质子和中子依靠强大的核力结合在一起”,这么来说,原子核的聚变现象不是应该需要跟多的能量么?那位

Question

核聚变为什么会释放出比核裂变还要强的核能?
加入吧原子核结合成新的原子核,根据“质子和中子依靠强大的核力结合在一起”,这么来说,原子核的聚变现象不是应该需要跟多的能量么?那位什么还会释放出大量的核能?

Answer 1

氢有三种同位素：氕（氢1）、氘（氢2）、氚（氢3）,我们平时见到的氢以氕为主,含少量氘；氦也有氦3和氦4两种同位素,氦3不稳定,一般见到的是氦4.
氢聚变为氦的反应可以有多种形式：
4个氕聚变为一个氦4；
2个氘聚变为一个氦4；
一个氘 + 一个氚 = 一个氦4 + 一个中子
还有其它的形式就不列举了,并且要注意上面只是简单得说明,其实聚变过程中还有其它粒子产生.
总之要聚变成氦4,至少要有4个核子,是质子和中子无所谓,因为质子和中子在一定条件下是可以互相转化的.如果聚变中的核子超过4个了,多余的通常会以中子形式释放出来.
你可以仔细研究下氦4的核质量,以及中子、质子的质量,你会发现由两个质子加两个中子组成的氦4核,比两个自由的质子及两个自由的中子质量之和要小,这就是质量亏损的来源,核聚变的巨大能量就来源于这个质量差.
你也可以理解为聚变后,每个质子和中子的质量都减小了,正如前几天的一个问题,当一人从高处跳到地面,如果释放的能量通过辐射发散到外太空,你可以发现地球和那个人的质量都有微小的下降.