Re: [問卦] 核分裂損失的質量是哪裡的質量,中子質

作者: LaAc (深淵戰士)   2020-12-24 19:54:16
※ 引述《Nigger5566 (尼哥56)》之銘言:
: 欸欸
: 我表弟問我高中物理
: 他說核分裂反應前後質子跟中子數都沒變
: 這樣損失的質量是哪裡的
: 聽起來有點怪怪的但又說不出
: 有沒有物理大師教教我
: 聖誕快樂啊
:
高中物理講這部分講得沒有到很精確,簡單講一下大概是這樣
一個原子核的質量不能單看中子質量+質子質量
因為原子核裡有binding energy(BE)(很多名詞都叫這個,在這裡單指核內)存在
這會造成原子核質量與預估有落差
所以在計算原子核質量時,應該要扣掉BE/mc^2
此時才能夠算出實際質量(M)。
順帶一提,高中生可能還會有一個迷思
覺得同樣質量數的元素裡面,中子數愈多質量就愈大
其實這不太對,考慮到BE的存在,質量變化其實是一條曲線
以Fundamental of Nuclear and Science這本書的數據為例
Al-27的原子量是26.981 538 44AMU,P-27的原子量是26.999 190
而在核反應中,反應前後一樣有都有BE,但不太一樣
所以可以計算反應物與產物的質量落差(mass difference),兩者相減
從而計算Q value,你就知道這個反應放出多少能量了。
不過當然實際上計算不會這樣而已,還有一些條件要考慮到
例如引發反應的熱中子是否可忽略動能、產物是什麼(這決定會分配多少能量出來)
詳細很複雜還要看decay scheme,我就不講惹。
大概是這樣。

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