蘑菇云

原子弹爆炸产生蘑菇云。原子弹威力如此之大就是因为原子核发生变化时产生巨大的原子能。

原子能有多大?我们作一个小小的计算:

氘的原子核是由一个质子和一个中子组成的。质子的质量 mH=1.007825 原子单位,中子的质量为 mn=1.008665 原子单位,两者相加:

mH+mn=2.016490 原子单位

可是氘的原子核的质量 mD=2.014102 原子单位,可见质子和中子结合成氖的原子核时,质量减少了:

△m=(mH+mn)-mD=2.016490-2.014102

=0.002388 原子单位=3.965×10-30 千克

因为 1 原子单位是以碳原子质量的 1/12 来规定的,所以,1 原子单位

=1.660565×10-27 千克

根据爱因斯坦狭义相对论原理:相应于一定质量的物质,就有一定的能量,设其质量为 m,相应能量为 E,光速为 c,有关系式:

E=mc2

由上述关系式,也可得出:在结合成原子核发生质量亏损时,也就有相应的能量释放:

△E=△mc2

现在△m=3.965×10-30 千克

所以△E=3.965×10-30 千克×(3×108 米/秒)2

= 3.57×10-13 焦耳=2.23×106 电子伏

可见形成一个氘核就要产生 2.23×106 电子伏。