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为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）
为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）
2024-07-04 04:01:18  作者:剌眼哋炪  网址:https://m.xinb2b.cn/life/ppq323087.html

这可能是很多朋友感到困惑的地方，宇宙中已知最强大的力量就是让原子核结合在一起的强作用力！按理来说由强作用力结合在一起的重核元素应该更加稳定才对，那为什么还会有原子核裂变的情况发生呢？

为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）(1)

上图是自然界唯一存在的放射性元素的92号铀元素裂变的过程，在受到一颗热中子撞击后，U235分裂成了Ba56和Kr36！在释放出巨大能量的同时还有两个多余的中子！将会引起更多的铀原子核裂变！当然这也是链式反应的基础！

一、为什么原子核中的中子与质子那么多，强作用力那么大还会裂变？

要理解这个问题，我们必须先来了即下自然界中的四种基本作用力，因为在原子核中产生作用的并不只是强作用力，还有电磁作用的库仑力！

为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）(2)

强作用力是四种基本作用力中最强大的，是电磁作用库仑力的173倍，是弱相互作用的10^15倍，更是引力的10^39倍！但有一个相当重要的指标：

库仑力是长程作用，距离无限，

引力也是长程作用，距离无限，

强作用力是短程作用，距离在10^15-10^16米之内！

因此这就有一个问题了，当然原子核中的质子 中子无限叠加起来时，强作用力却不能一一叠加，因为它的作用力随着距离增加将会下降，但库仑力却可以无限叠加！因为原子核中的质子都在正电，而中子则为中性，假如没有中子中和的话，原子核将会提早分裂，因为带着正电荷的质子数两越多，其斥力将越大，一直到超过强作用力的束缚，此时原子核将会很容易分裂！

二、哪种元素的原子核最稳定？

要寻找最稳定的元素，我们得简单的来了解下元素的结合能：让两个原子核结合在一起或者将其分开的所需要的能量，从氢元素开始到自然界最高序号的铀元素，结合能是一条曲线！

为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）(3)

以顶点铁元素为分界线，左边是聚变，右边是裂变，而铁元素则是两者共同的终点！而铁元素的结合能8.5MeV也是元素中结合能最高的！其实从这张表中也可以了解下哪种元素最容易聚变，当然是结合能最小的那种就是，您肯定会发现是氢的同位素氘！这就是为什么无论是氢弹还是国际热核聚变装置中都少不了燃料氘了！

为什么原子核那么小能量那么大（原子核中最强大的强作用力）(4)

上图是化学属性最稳定之一的金元素了，其实化学稳定性只与原子核的外层电子是否容易失去有关，而原子核的稳定性则是原子核是否更容易聚变或者裂变，因此铁元素当之无愧的成为了元素中最为定的基石！

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