核分裂反應式的能量問題? - HackMD
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核分裂反應式的能量問題? 根據https://www.phys.sinica.edu.tw/~lowtemp/File03.pdf 當中的核分裂反應式,左右之間相差一個中子質量,因此我推斷該質.
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#核分裂反應式的能量問題?
根據https://www.phys.sinica.edu.tw/~lowtemp/File03.pdf當中的核分裂反應式,左右之間相差一個中子質量,因此我推斷該質量變成了能量釋出。
![](https://i.imgur.com/XeYkQ7y.png)
根據$E=MC^2$公式,我們可以進行如下計算:
中子質量$m=1.6*10^{-27}kg$
光速$C=3*10^8m/s$
一個中子轉成的能量可計算如下:
$1.6*10^{-27}kg*(3*10^8)²m^2/s^2=14.4*10^{-11}kg\;m²/s²$
其中的$kg\;m²/s²$就是焦耳J,
然後我們知道一莫耳=$6*10^{23}$個原子
所以一莫耳的反應能量應為
$14.4*10^{-11}*6*10^{23}J=86.4*10^{12}J=8.64*10^{13}J=8.64*10^{10}kJ$
這和文章中寫的$2*10^{10}kJ/mo$不一樣,多了四倍左右,為甚麼呢?
##解答
*經過[網友指點討論](https://www.facebook.com/ccckmit/posts/10158326181216893),上圖應該是弄錯了質量數,正確的質量數應該是:
*n(1)+U(235)=Ba(141)+Kr(92)+3n(3)
*兩邊的質量數應該是平衡的。
*ChienchenLee:幾個概念簡單分享一下:①核能反應前後,所有參與的重子與原子,質量數是守恆的,也就是【質子數+中子數的總數】守恆,不會有總數少or多一個的情況發生。
②【質量數守恆】和【質量守恆】是不一樣的③原子核的質量並不等於組成它的質子數+中子數的總質量,詳細講法如下:一個原子核如果由x個中子+y個質子組成,他的質量會略小於x個中子+y個質子的總質量,有公式可以套(參考圖片:![](https://i.imgur.com/oXd6HU5.jpg),有老師講解的[範例:穩定原子核與核能92學測影片](http://mail2.cjhs.kh.edu.tw/PhysicsElearning/%E7%AF%84%E4%BE%8B%E7%A9%A9%E5%AE%9A%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%A0%B8%E8%88%87%E6%A0%B8%E8%83%BD92%E5%AD%B8%E6%B8%AC/)。
*核分裂釋放出來的能量不是來自《質量數》,而是來自《束縛能的釋放》,請參考https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission當中的Originoftheactiveenergyandthecurveofbindingenergy這段
*U235的反應式可參考https://en.wikipedia.org/wiki/Uranium-235其中兩邊的質量數是平衡的。
詳細的能量釋放描述為Thefissionofoneatomofuranium-235releases202.5MeV(3.24×10−11J)insidethereactor.Thatcorrespondsto19.54TJ/mol,or83.14TJ/kg.Another8.8MeVescapesthereactorasanti-neutrinos.WhenUnuclidesarebombardedwithneutrons,oneofthemanyfissionreactionsthatitcanundergoisthefollowing(shownintheadjacentimage)
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