智捉鬼粒子/我们爱科学精品书系

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沙老师的推测 我们还在氦原子核里。虽然这一趟旅行让唐猴沙 猪知道了很多东西，但他们的疑问没有减少，反而* 多了。 八戒问：“寒老师，大量的氦元素是从像太阳这 样的恒星中产生的，那……地球上的碳、氧、铁等元 素，又是从哪来的呢？” “它们当初也是从恒星中产生的。较轻的元素通 过聚变反应，生成较重的元素。而较重的元素再聚变 ，又生成*重的元素……就这么一步步地合成，所以 宇宙中才有了这么多元素。” 小唐同学说：“哦，我明白了，太阳，还有像太 阳的那些恒星，之所以能发光发热很多亿年，原来是 恒星上发生了各种各样的聚变反应。而只要是聚变反 应，就会放出大量能量。” “错！不是所有的聚变反应都会放出能量，有的 反而要吸收能量呢。例如，地球上的铀元素，就是一 些中等大小的原子核通过吸收能量聚变合成的。” “嗯……”沙沙同学好像又开窍了，“呀！寒老 师，我忽然想到一点。不，应该是伟大的推测！” “快说来听听。” 沙沙同学说：“既然两个中等大小的原子核结合 在一起，聚变成像铀原子核这样的重核时，需要吸收 能量；那反过来，如果铀原子核分裂成两个中等大小 的原子核时，岂不是会放出能量？就像……对，就像 我把一辆小车慢慢推到高高的坡顶时，需要付出很大 的力气，这相当于是小车吸收了我的能量；而在坡顶 ，我不用付出任何力气，只要一松手，小车就能快速 地往坡下冲去，这相当于小车把得到的能量又释放了 出来。” “听听，唐猴猪你们听听，这才叫厉害！我建议 ，你们以后把沙沙同学称为沙老师！怎么样，大家没 意见吧？” 小唐同学嘴一撇（pie），把头歪向了别处。八 戒呢，一把抓住悟空，问道：“猴哥猴哥，你看我头 上的这两个包怎么样了？变小了没有？” “没变小，”悟空说，“但我发现变黑了，就像 黑色的牛角似的。” “啊！”八戒大叫一声。 小唐同学歪过头来，笑嘻嘻地说：“八戒，怕什 么呀。不管怎样，牛总比猪好吧！” 八戒生气了，大声说：“师父，你太欺负人了！ ” 沙沙同学没理会他们，继续问：“寒老师，既然 地球上的很多元素都是从恒星中产生的，那它们是怎 么跑到地球上来的呢？” “哈，这涉及到像地球这样的行星是怎么诞生的 问题。是这样的，一些大质量恒星的生命快结束的时 候，就会发生大**。**后的尘埃慢慢地汇聚在一 起，就形成了地球、火星等行星。” 会“下蛋”的核子 聚变反应（也称核聚变）时，为什么会放出巨大 的能量呢？ 我们把原子核里的质子和中子统称为核子，假如 把每一个核子比作一只会下蛋的企鹅，现在，我们来 做个游戏，看看聚变反应时，核子们有什么变化。 眼前有很多只企鹅（核子），我们要把它们组成 一个个新的家庭，也就是新的原子核。 先抓来4只企鹅（它们代表2个质子和2个中子） ，把它们紧紧地挤在一起。看，它们变成了什么？对 ，氦原子核。可能是用力过猛，结果把企鹅的蛋都挤 出来了，每只企鹅下了1枚蛋。假设蛋就是能量。下 完蛋的企鹅，质量减小了，减小的质量变成了能量。 这就是聚变反应会放出能量的原因。 下面我们再用235只企鹅组成一个铀原子核。奇 怪，这时每只企鹅下的不是1枚蛋，而是2枚蛋。这不 怪企鹅们，因为在不同的家里，它们损失的质量是不 一样的。在铀原子核里，核子们损失的质量要比在氦 原子核里损失的多一点。 游戏还可以反过来玩。现在，我们把这235只企 鹅组成的铀原子核拆开，分成三四个大小差不多的原 子核，这时又会发生什么呢？天哪，每只企鹅又生出 了1枚蛋！ 这下你明白了吧？不光是聚变反应，原子核在分 裂时也会放出巨大的能量，那是因为核子们从大家庭 分裂到新的小家时，还会有一部分质量变成能量。 P58－60