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第42章 元素周期表中的元素特性

为什么核弹威力那么大?我知道这跟原子分裂有关,但为什么会造成这种毁灭性的破坏?

核弹主要有裂变弹与聚变弹两种。在裂变弹里,大而不稳定的原子(铀或钋)分裂成较小而更为稳定的原子。聚变弹也称热核弹或氢弹,小原子们的原子核聚集形成更大而稳定的原子。

在原子核中,将质子(带正电的颗粒)与中子(中性颗粒)绑定的能量,大约比分子中将各原子绑定的能量大一百万倍。传统的炸弹是通过化学反应使得分子中原子重新分布来引发爆炸的。因此,核弹比传统炸弹的威力要大得多。

分裂与聚合原子核这两个相反的过程,却都能释放能量,这似乎违反常理。事实上,裂变或聚变是否能释放能量,取决于原子核的大小。

大的原子核更为稳定,因为核内颗粒间的核力更强。元素周期表中,铁(第26个元素)周围元素的原子核最稳定。但自铁元素之后,越大的原子中原子核越不稳定,因为带正电的质子增多从而产生互斥力。

稳定的原子核可以来自大于铁原子的原子的裂变,或小原子的聚变,所得的原子核质量将少于原有的原子核。这些失去的质量转化为能量,这个过程在数学形式上可以用爱因斯坦著名的公式E=mc 2来表达。