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核裂变产生的能量来自何处,质能关系式正确吗?——与李志宏老师商榷

已有 1479 次阅读 2021-7-14 17:30 |系统分类:观点评述

    李志宏老师发表了一篇“原子弹的由来”的博文,他认为核裂变时产生的能量可以由裂变前后原子核的结合能之差计算,也可以根据爱因斯坦质能关系得到(原文忘记了,后来他根据我的意见修改了)。总之,我觉得他对核裂变释放的能量的来源有糊涂的认识。如果说,核裂变时产生的能量来自于裂变前后原子核的结合能之差是正确的,那么来自于质量亏损的说法显然就是错误的。但是他却认为两者都对。

    开始时,讨论和交流还比较正常,但后来李老师似乎仗着他是“中国原子能科学研究院的研究员”的身份,说起话来就显得高高在上,多次像教导小学生一样叫人“好好学习......”,在我回击它之后,他将回帖全部删除了。下面是在本博消息提醒中拷贝下来的信息记录。


[809]李志宏 发表了回复   2021-7-13 15:36

文章标题:原子弹的由来

是的,句子有点问题。应该改成“裂变时产生的能量可以由裂变前后原子核的结合能之差计算,或根据爱因斯坦质能关系得到,一次裂变可以释放大约210 MeV的能量。” 谢谢指正

我的回复(2021-7-13 15:42):请问,核裂变存在质量亏损吗?中科大的袁岚峰还认为化学反应释放能量也存在质量亏损,完全不顾质量守恒定律

[810]李志宏 发表了回复   2021-7-13 15:46

文章标题:原子弹的由来

是的,裂变前后初末态的质量不一样,这样才会有能量释放。

我的回复(2021-7-13 16:02):这个质量不一样是根据爱因斯坦质能关系“想当然”推测的,还是哪个人称量过了呢?

[811]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:04

文章标题:原子弹的由来

都是通过实验称量过的

我的回复(2021-7-13 16:05):很好奇究竟是是怎么称量的,能否科普一下?

[812]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:12

文章标题:原子弹的由来

方法很多,比如磁谱仪,飞行时间谱仪,储存环,离子阱等都可以测质量。举个简单的例子,你让一个离子在磁场中做圆周运动,此时的向心力等于磁力:qvB=mv^2/r, 式子中其它量都知道的话m就可以知道了。

我的回复(2021-7-13 16:22):这是实验测量物质质量的方法。我问的是,如何称量(测量)核裂变前后物质的量的差异。核裂变之前的质量应该比较好确定,问题是核裂变之后物质的量如何确定?前提是你必须知道核裂变之后产生了什么物质。如果产生了5个物质(粒子),但我们只已知3种,只检测3种,显然会导致所谓的质量亏损。前面提到的中科大袁岚峰号称化学反应释放能量时也会产生质量亏损,这就很胡扯了,因为化学方程式两边质量是恒等的。

我的回复(2021-7-13 16:37):从化学反应释放能量(或吸收能量)而反应方程式两边质量相等(质量守恒)来看,所谓的爱因斯坦质能关系式是完全不成立的,因为很显然,化学反应释放能量质量没有减少,吸收能量质量也没有增加。释放和或吸收能量完全是分子和原子体系内能(结合能)的变化。核裂变释放能量同样如此,是裂变前后原子核的结合能变化导致的。这跟所谓的质量亏损没有半毛钱关系。爱因斯坦的质能关系式是完全多余和错误的。

[813]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:29

文章标题:原子弹的由来

中子诱发的核裂变也遵从基本的核反应规律,包括质量数守恒,电荷数守恒。裂变产物是可以通过探测器鉴别的无论产生了多少种,需要指出的是,中子和铀的裂变反应不只一种反应道,210 MeV是所有反应道的平均值。

我的回复(2021-7-13 16:39):既然质量数守恒,电荷数守恒,那么所谓的质量亏损又从何而来?

[814]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:42

文章标题:原子弹的由来

看样子你需要学一下物理,质能关系是完全经得起实验检验的。

我的回复(2021-7-13 16:45):看样子你才需要学习一下基本物理概念了。质能关系式如何被检验的,你都说不清楚,就盲目地相信了。好好学习一下质量的概念、质量守恒和能量守恒基本原理。

[815]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:45

文章标题:原子弹的由来

质量数不代表质量,比如中子的质量数为1,而它的准确质量是1.008665 u

235U的质量数是235,它的质量是235.0439 u。

我的回复(2021-7-13 16:46):你只认质量数守恒,不认质量守恒?

[816]李志宏 发表了回复   2021-7-13 16:54

文章标题:原子弹的由来

这么很简单的问题都不理解,还争论啥。考虑一个简单的体系,质子和中子反应生成氘,你知道入射道的能量,再测出出射道的能量,反应前后的质量都是知道的,质量亏损可以计算,反应前后的能量差正好等于质量差乘以光速的平方。这在核反应研究中很普遍,否则你无法理解核反应。

我的回复(2021-7-13 17:02):请把反应方程式写一下,看看质量亏损是如何发生的

[817]李志宏 发表了回复   2021-7-13 17:06

文章标题:原子弹的由来

听说过湮灭吗?一个电子和一个正电子相遇会发生湮灭,电子会完全消失,产生两条0.511 MeV的伽马射线。湮灭现象是爱因斯坦质能方程的很好例证,你用电子的质量乘以光速的平方试试,看看能否得到0.511?

我的回复(2021-7-14 09:27):请先把“质子和中子反应生成氘”的反应方程式写出来再来谈其它的。正电子与电子的湮灭,是理论推测还是客观事实?

[819]李志宏 发表了回复   2021-7-14 09:57

文章标题:原子弹的由来

你自己写吧,这么简单的东西都不想做,还讨论什么?

我的回复(2021-7-14 10:38):既然都知道很简单,你也承认核反应方程式要求质量数和电荷数守恒,那么我就问你,既然质量数守恒,为什么却坚持认为质量亏损(质量不守恒)?

[820]李志宏 发表了回复   2021-7-14 12:37

文章标题:原子弹的由来

质量不同是因为中子和质子结合成原子核时核力所做的功不一样,也就是结合能不同造成质量亏损,比如质子和中子结合成氘核,p+n=d,质子的质量为1.007825,中子的质量为1.008665,而氘的质量为2.014102,氘的质量比中子和质子的质量和少了0.002388,这就是氘的质量亏损。做实验的时候会发现氘会有额外的2.246 MeV的动能,这个能量值正好等于氘的质量亏损乘以光速的平方,实验完美地验证了质能方程。你可以自己计算一下,请不要告诉我你不会进行单位换算。

我的回复(2021-7-14 15:09):你的氘的质量为2.014102的数据是哪来的?怎么测得的?你确定是准确的吗?

我的回复(2021-7-14 15:49):“质子的质量为1.007825,中子的质量为1.008665,而氘的质量为2.014102”你这个数据哪里来的?既然要计算质量守恒和验证质能关系式,那就要用绝对质量。

我的回复(2021-7-14 16:02):质子的质量是1.6726×10^-27kg,中子的质量是1.674927211×10^-27kg,请给出氘的质量是多少。

我的回复(2021-7-14 16:11):你给的氘的相对质量是2.014102,那么氘气的相对分子量就是4.028204。但我查的资料氘气分子量是4.032。多出来的部分恰好就是你所谓的质量亏损。也就是说,你所谓的质量亏损是子虚乌有的胡编乱造。

[821]李志宏 发表了回复   2021-7-14 15:28

文章标题:原子弹的由来

昨天给你说了多种测量方法,足够准确

我的回复(2021-7-14 15:45):质子、中子和氘的质量测量方法应相同,如果测量方法不同,测出来的数值当然有误差。不能把这个测量误差当做是质量亏损

[822]李志宏 发表了回复   2021-7-14 15:47

文章标题:原子弹的由来

请放心,现在科学技术对原子质量测量的误差可以到10的-8次方。很先进的,好好学习现代科学技术知识吧。

我的回复(2021-7-14 16:38):作为“中国原子能科学研究院的研究员”,连物理学基本概念和原理都不懂,还居高临下地口口声声让人“好好学习”,这种不学无术和傲慢的态度非常可笑。结合能与所谓质能关系式对核能释放的解释是完全不同的,你将其混为一谈充分说明你的无知。在讨论中完全回避对化学反应质量守恒与质能关系的的质疑,还捏造数据以证明核反应验证了所谓质能关系。

[823]李志宏 发表了回复   2021-7-14 15:52

文章标题:原子弹的由来

建议你学一下误差知识,我给你的数据足够精确了,即使你去掉两位小数,也足以证明质能关系了。

[824]李志宏 发表了回复   2021-7-14 16:39

文章标题:原子弹的由来

自己查去。看你的学习态度很不真诚,我没有教你的义务。劝你一下,前辈科学家可以怀疑,但要建立在自己学识的基础上。爱因斯坦说过,学习就像画圆,知识越多圆就越大,大圆与外部的接触部分就越多,就越会感到自己的无知。

直觉判断是亚里士多德时代的方法,早被伽利略否定了。




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