揭秘核裂变与核聚变：结合能释放原理剖析
其实揭秘核裂变与核聚变：结合能释放原理剖析的问题并不复杂，但是又很多的朋友都不太了解，因此呢，今天小编就来为大家分享揭秘核裂变与核聚变：结合能释放原理剖析的一些知识，希望可以帮助到大家，下面我们一起来看看这个问题的分析吧！
说得具体一些，我们可以有两种利用核能的途径。一种是把一个重核分裂成两个中等核，这个重核的每个核子就要继续发生质量亏损而放出能量。例如，将铀核用中子轰击裂变成钡和氪，
裂变前铀核的比结合能为 7.6 MeV，而裂变后的中等核的比结合能为 8.5 MeV，两者相差 0.9 Mev。铀核有 235 个核子，则总的能量差值就有 0.9×235 = 211.5 MeV。由于裂变时还要放出中子，除去这部分能量外，也可得到 200 MeV的裂变能。这种方法称为「核裂变法」。
核裂变原理
核裂变是指由重的原子核（主要是指铀核或钚核）分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
另一种是把两个轻核聚合成比较重的核，每个轻核的核子都要继续发生质量亏损而放出能量。例如，将氘和氚在特定条件下聚合成氦核并放出一个中子。氦核的比结合能是 7.08 MeV，氘和氚的比结合能都小得多，它们要成为氦的成员，每个核子都要继续亏损一部分质量，达到氦核的比结合能水平，其结果可得到 17.6 MeV的能量。这个反应中每个核子平均放出的能量，比裂变能要大几倍。这种方法称为「核聚合法」。
核聚变原理
而核聚变则首先需要输入强大的能量或者极高的压力，让原子核抛弃电子，才能和邻近的原子核靠得更近，就会有更多的机会融合到一起，形成重原子核。当然在这个过程中也会释放多余的中子（有的则刚好没有），它们也不出意外的会丢失部分质量，比例约为 0.7%，比核裂变的比例要高得多。
核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量。
注：
原子核是由 2 个质子和 2 个中子组成，它的质量亏损如图 1 所示（图中 u 是原子质量单位，p 代表质子，n 代表中子）：
氦核的质量亏损
按照 Einstein 的质能关系式计算，氦核放出的结合能：
△E=△mc²=28.30MeV
科学家把这种由核子结合成原子核时所放出的能量叫做核的「总结合能」。如上所说氦核的总结合能就是 28.30 MeV。核子数越多，原子核越大，总结合能也越大，但这个量值不好比较，为了比较各种原子核结合的紧密程度，采用每个核子的「平均结合能」更方便。平均结合能也称「比结合能」，其数值可用总结合能除以原子核的核子个数 A（质量数）得出。如上面氦原子核的平均结合能是 28.30/4＝7.085 MeV。实验测定氦相邻的锂原子核的平均结合能小于 6 MeV，比结合能小些，说明锂核比氦核结合得松一些。
科学家们利用质谱仪对各种元素的质量精确测定后，就能从质量亏损算出不同原子核的总结合能。由总结合能除以该元素的质量数 A 就得出“比结合能”。绘制成曲线如图 。
核的比结合能曲线
图中横坐标从 A＝25 以后画得密些，因为曲线变化平滑。从图中可以看出，质量数少于 20 的核，它们的比结合能的变化比较复杂，并出现了几个值得注意的峰值。其中氦、碳、氮和氧的比结合能峰值分别为 7.08，7.69，7.48 和 7.98 MeV。相反，锂和氘的比结合能都很小，分别为 5.34 和 1.12 MeV。随着质量数的增加，在 40～100 之间的最大比结合能约为 8.7 MeV。A 再大时，比结合能又逐渐下降，直到铀核以后为 7.6 MeV左右。
比结合能曲线图也反应不同原子核内，每个核子的平均质量各不相同。它的变化规律刚好和比结合能曲线相反。因为比结合能小的，表明结合时质量亏损少，所以每个核子剩下的质量就多。例如氘核，比结合能最小，它的每个核子的平均质量就最大。结合前质子和中子的平均质量为 1.0080u，结合后核子平均质量还有 1.0068u，平均每个核子只亏损了 0.0012u，所以放出比结合能 1.12 MeV。由此可知，核的比结合能曲线是很有用的。从它可以看出原子核的许多性质，从它可以找到释放核能的方法，还可以计算出大概可以得到多少能量。
核裂变和核聚变的结合能变化。反应后转化成的核的结合能小于反应前核的结合能。无论聚变还是裂变，因为反应中有核能放出，根据爱因斯坦质能方程知，反应中有质量亏损，反应后转化成的核的总质量小于反应前核的总质量，反应后转化成的核的比结合能大于反应前核的比结合能。
用户评论
作者写的太详细了，我现在终于明白了核裂变和核聚变的区别，以前只是知道它们是两种不同的核反应类型，但对它们具体的原理却一直没弄明白。这篇文章把我带入了原子世界的奇妙之旅！
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我一直很感兴趣原子能的知识，但这篇文章讲得比较深入了，需要一定的物理基础才能看懂。不过我可以感觉到作者写得很专业、很严谨。希望能看到更多关于核武器的文章，或者讨论一下核能未来的发展方向。
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终于明白了为什么核裂变的能量释放比核聚变大！原来是原子核分裂的过程更容易获得更多的结合能！这篇文章让我对二者的原理有更深的理解!
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虽然这篇文章科普得很到位，但我还是觉得核裂变这种技术风险很大。核辐射污染的问题一直让人担忧，希望未来能够找到更安全、更环保的能源替代方案。
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这个标题写的很吸引人，终于有人来解开这两个神秘的反应机制了！我之前从其他科普资料中得知这些反应，但这篇文章是第一篇用这么专业的术语解释它们的原理。读起来确实有点吃力，但受益匪浅哦！
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核聚变真的比核裂变更理想吗？这篇文章只讲了结合能的区别，但我更想知道核聚变的应用前景和技术难题！能不能在文章里加一点关于未来研发的展望啊？
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文章里提到的结合能是决定核反应产热量的关键因素，这一点让我感觉很有启发。我以前只知道核裂变会释放大量能量，但没有意识到是因为结合能巨大。这篇文章真的让我对原子能有了更深层次的理解！
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文章讲得不错，但我还是觉得图片图解会更容易让人理解这种复杂的概念。例如在描述核分裂和核聚变的示意图中加入一些红色的代表放射线或释放能量的地方吧！
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看完这篇文章后我突然对物理学有了更浓厚的兴趣！原来原子之间发生的小变化，就能产生这么强大的力量！希望以后看到更多与核科学相关的内容。
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这篇文章让我明白为什么说核聚变是未来能源的关键。虽然目前核聚变技术的应用还很有限，但它的清洁高效的特性是引人注目的！希望科学家们能早日解决核聚变技术难题。
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写得很好! 特别是结合能释放原理解释的部分，让我对两者区别更清晰。 但还是有些概念没完全理解，比如文中提到的“中子俘获”和“质子合并”的具体过程。
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核裂变和核聚变都是非常强大的能量来源，但它们的应用也伴随着巨大的风险。我们需要认真思考核能技术的未来发展方向，确保其安全可持续地利用。
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标题很吸引人，内容也很详细！ 让我对核裂变与核聚变有了更深刻的理解。但是，希望作者能在文章结尾处总结一下核裂变和核聚变的应用场景和前景展望，能更好地引导读者思考这些技术的未来意义。
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核裂变已经成熟的技术，但也存在着许多弊端，比如核废料问题就让人头疼。文章分析得很到位，让我想起了核事故发生的恐慌后果，希望未来能够推动更加清洁安全能源的发展！
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我个人更看好核聚变的未来，因为它比核裂变更加环保高效。但核聚变技术目前还处于研究阶段，需要更多科学家和投资者的投入。 期待未来的突破也能带来更多可持续能量资源!
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核裂变和核聚变是两个重要的核反应类型，他们的能量释放原理截然不同。文章详细的讲解了两种反应的过程和结合能的概念，帮助我理解了这两个看似复杂核反应背后的科学原理。
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用户评论
这个话题真酷！我一直对核物理很有兴趣，想了解一下能量是如何被释放的。
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学习核裂变和核聚变不仅有趣，对理解未来能源发展也是很重要的。
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以前只听说过这些词，看来要好好查阅资料了！
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结合能的概念很有意思，感觉需要多看几遍才能真正理解。
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想象一下原子从这个状态到那个状态的转变，简直太奇妙了！
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不知道哪种能量释放方式更环保呢？
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我觉得了解核物理能帮助我们更好地应对未来能源挑战。
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在学习这些知识的同时，也要关注相关的安全问题吧！
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希望有专门解释核裂变和核聚变的课程，这样更方便学习。
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将来会不会把核能应用到日常生活里？
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感觉这需要很高的数学基础才能理解啊...
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我对研究人员如何提出这些想法和问题的过程非常好奇。
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期待了解更多关于核武器的问题，以及如何避免它们的威胁。
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希望能看到更多有关核融合技术的进展！
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也许以后我们能在学校里就能学习到更深入的核物理知识。
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这个话题很有深度，需要仔细思考才能真正理解其中的奥秘。
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感觉核物理是一个充满挑战和机遇的学科。
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希望未来能有更多人加入核物理的研究领域来推动科学发展。
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学习核裂变和核聚变不仅是了解原子结构的途径，也是理解宇宙本质的探索。
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