質(zhì)能方程指出，哪怕是微小的質(zhì)量虧損，也會(huì)伴隨巨大的能量釋放，對(duì)于一顆30萬(wàn)噸TNT當(dāng)量的核彈，質(zhì)量虧損大約是14克；1945年8月6日，美國(guó)在日本投放的廣島原子彈大約為2萬(wàn)噸TNT當(dāng)量，折算成質(zhì)量虧損為0.93克。

質(zhì)能方程

狹義相對(duì)論指出，質(zhì)量和能量是統(tǒng)一的，兩者之間的關(guān)系由質(zhì)能方程描述：

E=mc^2

其中c表示真空中的光速，大約為3*10^8m/s，光速的平方將是一個(gè)非常大的數(shù)，于是質(zhì)能方程指出，哪怕是微小質(zhì)量的物體中，都包含著巨大的能量，但是要把質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量并非那么容易。

在理論上，化學(xué)反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量虧損，不過(guò)化學(xué)反應(yīng)只涉及原子中的電磁力，釋放或者吸收的能量只會(huì)引起微弱的質(zhì)量變化，所以化學(xué)反應(yīng)中可認(rèn)為質(zhì)量是守恒的，比如1千克氫氣燃燒，導(dǎo)致的質(zhì)量虧損只有8*10^-10千克，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率是12億分之一。

核反應(yīng)

在核反應(yīng)中，會(huì)涉及強(qiáng)相互作用和弱相互作用的變化，其中強(qiáng)相互作用的強(qiáng)度是電磁力的100倍，于是在核反應(yīng)中，一般都會(huì)引發(fā)明顯的質(zhì)量虧損，導(dǎo)致巨大的能量釋放。

原子彈是利用重核原子的裂變?cè)碇瞥?，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到0.09%；氫彈是利用輕原子的聚變?cè)碇瞥?，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到0.7%，相當(dāng)于1克聚變物質(zhì)反應(yīng)，質(zhì)能虧損大約為0.007克，釋放能量6*10^8KJ，或者20噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放能量。

核武器的當(dāng)量

1噸TNT當(dāng)量相當(dāng)于能量4.19*10^6KJ，一枚核武器的當(dāng)量和自身填充量有關(guān)，原子彈由于存在臨界質(zhì)量，所以有爆炸上限，一般從10~50萬(wàn)噸TNT當(dāng)量不等，氫彈的爆炸當(dāng)量是沒(méi)有上限的。

比如下面幾次核爆：

（1）世界上第一顆原子彈，是美國(guó)在1945年7月16日引爆的“瘦子”，釋放能量相當(dāng)于1.3萬(wàn)噸TNT當(dāng)量。

（2）1967年6月17日，我國(guó)成功空投了一顆氫彈，相當(dāng)于300萬(wàn)噸TNT當(dāng)量。

（3）目前人類引爆過(guò)最大的核彈，是蘇聯(lián)的沙皇氫彈，相當(dāng)于5000萬(wàn)噸TNT當(dāng)量。

目前世界上有核國(guó)家的核彈，都是朝著小型化發(fā)展，一般設(shè)計(jì)在1000~20萬(wàn)噸TNT當(dāng)量具有實(shí)戰(zhàn)意義，最小的可以做到10噸TNT當(dāng)量，第一代核武器是原子彈，第二代核武器是氫彈，而第三代核武器則是中子彈。

我的內(nèi)容就到這里，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點(diǎn)擊關(guān)注我們——艾伯史密斯！