Google+ 生物產業機械: 原子彈與氫彈,兩者原理上有何異同?

Tuesday, October 11, 2005

原子彈與氫彈,兩者原理上有何異同?

原子彈屬核裂變,而氫彈則屬核聚變的過程。兩者間有何差異,則需由原子的構造上去理解。學物理的人定會發現,在元素週期表中,其元素由小而大排列,各元素則是由質子和中子成對構成的。有趣的問題是原子的重量卻不是按質子和中子數量的重量和成等比增加;在較輕的原子中,其質子和中子部份的重量佔整個原子之重量比例偏大,因此若由兩個較輕的原子合成另一個重原子時,兩個輕原子的原子量和會比於合成後之重原子重。同樣道理,一顆很重的原子分裂成兩個較輕的原子時,原來重原子之原子量要比分裂後之兩個原子重量重。所以無論採用氫熔合或核子分裂,都會有質量之損失。這些質量咆到哪里去了呢?按照愛因斯坦的質能關係公式E=MC2,這些損失的質量會轉化為能量。由於公式中之C為光速,是很大的一個天文數字,所以即使很小量的質量轉化為能量,其釋出之能量就非常巨大。科學家利用這種現象,利用重金屬鈾或鈽進行核裂變,製造原子彈;而利用氫同位素進行核聚變製造能量更大的氫彈。後者也是人造太陽所秉持的原理。