核能明明就是核力的作功,為何會有質能轉換?

時間 2021-06-24 08:40:21

1樓:青絲已白髮

核力:使核子組成原子核的作用力,屬於強相互作用的型別。核力是一種很複雜的相互作用,人們通過多年的實驗研究和理論分析,才對它的特性有了比較細緻的了解,但是仍不完全。

( 1 )核力 ① 核力的存在原子核半徑很小(10-15m ) ,質子間的庫侖斥力很大,可原子核很穩定,可見存在更強的核力(核子間的作用力)將核子緊緊地結合在一起而形成穩定的核. ② 核力的特徵第一,核力很強(強相互作用);

第二,核力是短程力(1.5 x1010-15m) ;

第三,核力具有飽和性特徵(只在相鄰核子間發生作用). ( 2 )核能 ① 核能―- 結合能核子結合成核所放出的能,或者把核拆散成核子所吸收的能稱為核的結合能. ② 平均結合能―- 結合能核的結合能與其核子數之比稱為核的比結合能(又稱平均結合能).比結合能反映核的穩定程度:比結合能越大,核結合得越牢固,核越穩定. ③ 核力做功―- 核能變化由於核力的規律未知,所以無法通過核力做功來了解核能的變化而最終確定核能. ( 3 )質能關係愛因斯坦為我們找到了一種了解核能變化、確定核能的方法. ① 質能關係的存在質量與能量是物質的兩個基本屬性,同為物質屬性的質量與能量間發生某種關係應該是必然的. ② 質能關係的表達愛因斯坦定量給出了必然存在的質能關係的具體表達,即E=mc2 ③ 質量虧損與核能變化有了質能關係,便可以通過了解質量變化而明確能量變化.質量虧損與核能變化間的關係為 △E=c2△m .

2樓:abada張巨集兵

比如幾乎靜止的一對正負電子,湮滅為反向運動的兩光子,此過程中,總能量與總動量守恆。電子有質量,光子是0質量,因此質量不守恆。 從完整的質能方程式E^2+ (pc)^2=(mc^2)^2 看,此過程中,電子的質量轉化為光子的動量的平方(或者說動能了)。

動量是向量,兩光子有相反方向的動量,合動量就為0,等於原正負電子的動量合0。但是兩光子的動量的平方和不是0。動量的平方是標量。

光子的動量不是mv,而是取決於它的頻率(顏色)。 動量的現代定義來自於諾特定理,即沿某對稱空間方向上的平移不變數。光的頻率不會隨著它在均勻平直空間中的移動而改變,這個守恆量就反映了動量。

注意,根本沒有「質量守恆」這種守恆量。 諾特定理是基礎,一種對稱性對應一種守恆量。 動量守恆對應的是空間平移對稱性,角動量守恆對應的是空間轉動對稱性,能量守恆對應的是時間平移不變性。

電荷守恆對應的是U(1)內部空間(復平面)的轉動對稱性。並沒有什麼質量守恆。量子場論裡,質量是乙個引數,可以看成是來自於希格斯場的阻尼。

(粒子即場振動有阻尼)。

質量守恆是初中學習的暫且的說法。

注意,我們要求孤立系統的過程中的總能量守恆,總動量守恆,並沒有要求「動量的平方和」守恆,也沒有要求質量守恆,於是,這就為【質量】與【動量的平方和】之間的轉化,提供了可能。有質量的粒子變為0質量的光速粒子的過程,就是質量轉化為動量的平方和的過程。 當然也可以有反過來的過程。

另外,說乙個過程中質量不一定守恆,並不是說每種粒子沒有固定的質量。而是說有些有質量的粒子,可以衰變或湮滅成為0質量的光速粒子。質量沒有了,但動量的平方增加了。

乙個過程中總質量不守恆,也不是指動質量的變化。動質量的概念早就不應該再使用了。

(動質量是相對論早期的概念,由於能引起諸多混亂,被稱為教學中的病毒,物理學界早已廢棄不用動質量這個概念。量子場論中質量就是靜質量,質能公式是完整的 : E^2-(pc)^2=(mc^2)^2.

物體之所以不能加速到光速,純粹是因為運動學(相對論幾何學)原因,與相對論動力學無關。

當在甲看來,乙加速接近光速時,乙自己看自己,瞬間都可以認為自己是靜止的,每個時刻有個瞬間慣性系相對乙靜止。乙相對於每個相繼的瞬間靜止參考係,的確可以不斷加速,包括永遠保持幾乎勻加速。

但是,甲看乙,乙不會是勻加速。因為相對論的速度疊加公式不是乙的速度v加上乙個速度v',而是(v+v') /(1+vv'/c^2),這樣的速度疊加演算法,永遠不可能到達或超過光速。

當甲看來,當乙的速度v很大時(越接近光速時),即使單位時間內再不斷疊加乙個固定的速度v',疊加效果也不大了。因為相對論速度疊加法則不是直接算數加法 v+v',而是還要除以 1+vv'/c^2 .

這就是甲的視角與乙的視角的差別。 乙認為自己總是在靜止+勻加速,而甲看乙則是減速運動。

而且,乙認為自己在很短的單位時間內就完成了乙個勻加速,而在甲看來,乙的很短時間,幾乎可以是甲的無窮長時間。)

(點開還有後文)有些女生明明長得還行,就是穿的自己特土,談了戀愛吧!卻吐槽別人土,這是個啥玩意?

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