原子核聚變時質量數（原子核聚變後中子與質子數都不變）

2023-09-16 01:58:24 1

在這個話題中其實有兩個問題，因為我們需要了解損失的這些質量去哪裡了，、？然後還要搞清楚這些質量來自哪裡？為什麼要倒過來說，因為根據現象尋找本質是我們科學的學習方法，咱不妨來了解下！

一、核聚變中，虧損的質量去哪了？

也許這個問題比較容易回答，因為愛因斯坦在1905年狹義相對論中的質能方程清楚的告訴了我們E=MC^2，損失的質量徹底轉換成了能量！這是原子核中所釋放的，人類最為嚮往的「無限能源」！

第一階段反應是：1H 1H→2D e( ) v，ΔE=1.442MeV，Q(v)=0.265MeV;

第二階段反應是：2D 1H→3He γ，ΔE=5.494MeV

第三階段反應是：3H3He 3He→4He 2H，ΔE=12.860MeV

我們撇開太陽內部從氕到氦2，然後又衰變為氘核的緩慢過程，直接從氘元聚變成氦3比較容易理解，因為此時將會發生明顯的質子聚變的過程

2D 1H→3He

一個質子 一個中子的氘和一個質子的氕聚變成了2個質子 一個質子的氦3

在整個過程中，質子數兩沒有改變，中子的數量也沒有改變，那麼為什麼會出現質量虧損？

原子核的質量總是小於組成它的質子的質量之和，兩者的質量差我們稱之為質量虧損！任何粒子的結合都伴隨著質量虧損，唯一的區別就是大小差異！比如一個電子和質子結合成氕時，質量僅有13.6eV/c^2！幾乎被忽略不計！

二、虧損的質量源自哪裡？

這可能是很多話題中沒有交代清楚的，總質量減少，但分配的質子與中子又不變，這是一個腦筋急轉彎嗎？其實並不是！

虧損的質量我們需要從夸克中需尋找答案！輕夸克的質量極小，甚至都可以忽略，但中子和質子是由輕夸克組成的質子和中子質量卻很大，這表明夸克之間的超強相互作用力已經在質子和中子的質量上體現出來了，因此質子與中子結合成原子核時，所虧損的部分質量就來自於夸克間的相互作用能的減少，因此總的質量將體現在原子核的總質量變化上！