Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Что такое "потеря гравитационной массы во время ядерного синтеза"?

ФизикаНаука+2
Альфа Скорпиона
  · 702
Лучший
Сусанна Казарян, США, Физик  · 13 нояб 2021
"Потеря массы во время ядерного синтеза" называется "дефект масс". Например ядро дейтерия (²H, тяжёлый водород) состоит из протона и нейтрона, но суммарная масса свободных протона и нейтрона (938,27 + 939,565) МэВ больше массы Дейтерия (1875,612 МэВ) на 2,22 МэВ. Это и называется дефект масс, когда масса атомного ядра меньше суммы масс нуклонов, его составляющих, при этом закон сохранения энергии не нарушается.
Как такое возможно? Получается, что если на одной чашке весов — протон и нейтрон, а другой — ядро дейтерия, то ядро будет легче? Нет, здесь Ньютоновская физика не работает. Здесь работает Общая Теория Относительности Эйнштейна. Весы покажут одинаковый вес из-за эквивалентности массы и энергии (Е = mc²) — часть массы нуклонов в ядре (дефект масс, 2,22 МэВ) трансформирована в энергию ядерного поля между нуклонами. Этой особенностью обладают ядерные силы. Если мы передадим ядру дейтерия энергию, эквивалентную дефекту масс, дейтерий расщепится на свободные протон и нейтрон. На основе термоядерного синтеза, в результате которого образуется дефект масс, в звёздах рождается всё многообразие элементов из таблицы Менделеева, от водорода до железа.
Например термоядерная реакция синтеза дейтерия (²H) и трития (³H), в результате которой образуется гелий (⁴He), свободный нейтрон (n): ²H + ³H ⟶ ⁴He + n + 17.6 МэВ. Вначале реакции полная масса равна 4686 МэВ. В результате реакции образуется ядро Гелия 4 и нейтрон с суммой масс 4664 МэВ. Дефект равен 21 МэВ. За счёт дефекта масс этой реакции и множества других термоядерных реакций светятся звёзды и греет нас наше Солнце.
Максимальный дефект масс наблюдается в протоне (масса 938,27 МэВ), состоящем из трёх кварков (uud) с суммарной массой около 15 ± 1 МэВ. Таким образом, более 98% массы протона (дефект масс) — это энергия цветового ядерного поля между кварками. Это значит, что 98% вашей массы тела это энергия ядерного (цветового) поля между кварками внутри протонов (нейтронов). То есть, мы — это энергия!
Т е. если мы передадим протону энергию в 938,27 МэВ, то высвободим кварки?
E=mc^2
Это уравнение А.Эйнштейна показывает связь массы и энергии. В реакции ядерного синтеза часть массы атомных ядер преобразуется в энергию. Масса уменьшается - энергия выделяется.