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质能方程与核聚变

2019-04-01 19:07阅读:
质能方程与核聚变
质能方程与核聚变
质能方程描述质量与能量之间的当量关系,能量等于静止质量加运动质量,惯性参照系光速下质量可以无限大。
核裂变时,物质会产生运动动力,如果外围空间没有阻力,核裂变后产生的物质运动会很远,会有一个速度值,可以接近光速,这时物质随着速度增加,质量也会成比例增加。可现实空间不是惯性参照系空间,核裂变运动受到阻力会大部分转化为能量。核裂变获得的能量是惯性参照系下物质运动快速转化产生的,是惯性参照系下运动质量减去静止质量转化的能量。
如果在惯性参照系下,不受外力影响,氢氦和质子合成重元素需要相对光速条件下完成。就说明核裂变产生的能量,除了一点能量损耗外,完全接近光速时粒子运动的能量。
核聚变条件不同,氘氚合并需要能量,核聚变得到的能量也要运动质量减去静止质量。氘氚在托卡马克装置中合成时是等离子高速运动,超高温热运动,这是相对的静止质量总和,氘氚合并后产生氢5,产生的增加运动之和还是等于静止质量总和。氢5快速裂变成氦3,会裂变产生运动释放能量。相对惯性参照系,氘氚合并氢5,已经接近光速运动时能量。氢5裂变成氦3,还是在接近光速时能量空间裂变,所以裂变产生的能量比较小。必须要从氘氚合成的接近光速运动的能量迅速降到一个相对静止的点,降温减速需要很快,氢5的半衰期极短,而后发生氢5裂变成氦3,才能释放出巨大核能。
氘氚合成的氢5,氢5半衰期极短,很难有条件快速回到静止质量态,只是创造一个时差,只要氢5裂变的能量大于氘氚合成的能量,就完成了核聚变过程。

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