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質量虧損 :
zhì liànɡ kuī sǔn
所謂質量虧損,並不是質量消失,減少的質量在核子結合成核的過程中以能量的形式輻射出去了。反過來,把原子核分裂成核子,總質量要增加,總能量也要增加,增加的能量要由外部供給。總之,物體的能量和質量之間存在著密切的聯繫,它們之間的關係就是E=mc²。
質能方程E=mc²
(1)質能方程說明,一定的質量總是跟一定的能量相聯繫的。具體地說,一定質量的物體所具有的總能量是一定的,這裡所說的總能量是物體所具有的各種能量總和。
(2)質能方程的本質:
①質量或能量是物質的屬性之一,決不能把物質和它們的某一屬性(質量和能量)等同起來;
②質能方程揭示了質量和能量的不可分割性,方程建立了這兩個屬性在數值上的關係,這兩個量分別遵守質量守恆和能量守恆,質量和能量在數值上的聯繫絕不等於這兩個量可以相互轉化;
③質量虧損不是否定了質量守恆定律。根據愛因斯坦的相對論,輻射出的γ光子靜質量雖然為零,但它有動質量,而且這個動質量剛好等於虧損的質量,所以質量守恆、能量守恆仍成立。
核子結合成原子核后,核的質量比核子結合前的質量和所減少的數值。這是因為核子結合成原子核時要放出結合能。根據質能方程可知,質量虧損E=mc^2式中E為放出的結合能,c為真空中的光速=3.0X10^8 m/s。
在物理上,原子核的質量總是小於組成該核的全部核子獨自存在時的總質量,這兩者的差額叫做質量虧損。由愛因斯坦的質能方程可知:當一個系統能量有釋放或吸收必伴有質量改變。因而,質量虧損說明當若干個核子從自由狀態結合成原子核時要放出的能量。
對質量虧損的理解
(1)在核反應中仍遵循質量守恆和能量守恆,所謂的質量虧損並不是這部分質量消失或者質量轉變為能量。物體的質量應包括靜止質量與運動質量,質量虧損是靜止質量的減少,減少的靜止質量轉換為和輻射能量相聯繫的運動質量。輻射γ光子的動質量剛好等於虧損的質量,即核反應前後仍然遵循質量守恆和能量守恆。
(2)質量虧損也不是核子個數的減少,核反應中核子個數是不變的。
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