元素泯滅

元素泯滅

元素泯滅”即“元素湮滅”,這一詞在許多小說中客串過,但它到底是個什麼樣的東西呢?它是一個過程量,通俗來講就是某個元素在空間中消失不見。這個過程會釋放出巨大的能量

基本介紹

  • 中文名:元素泯滅
  • 外文名:Elementai extinction
  • 元素泯滅:指某個元素在空間中消失不見。
基本信息,其他信息,

基本信息

我們知道,一切物質由分子原子構成,由一種或多種元素組成。而一切化學變化都是通過分子或原子的重新排列組合而生成新物質。例如木炭(C)燃燒後,產生了等離子狀態的火焰和熱量,而原有的塊狀木炭消失,生成了氣態二氧化碳(
),直觀來講我們看到由碳元素組成的木炭燃燒後消失了,實際上碳元素並沒有消失不見,只是與氧氣(
)反應生成了二氧化碳。反應方程式為
+
,由該反應方程式我們可以看到,碳原子和氧原子的個數沒有增長,只是化學價發生了變化,即元素沒有消失。
元素泯滅
那么元素真的無法消失嗎?答案是否定的。我們之前之所以認為元素不會消失不見,也不會憑空出現,是因為我們遵循質量守恆定律。質量守恆定律告訴我們:在化學反應中,參加反應的各物質的質量總和等於反應後生成各物質的質量總和。所以我們認為世界上任何物質的組成元素都不會被完全消耗,它們只是形成新的離子組成了新的物質,只是有些生成物和反應物的狀態不同,我們直觀來看是原來的物質消失了,實際上它的組成元素不會消失。但是質量守恆定律有一個前提“在化學反應中”,所以便有例外,如太陽中的核聚變
元素泯滅

其他信息

太陽的燃燒來自於其內部的氫元素(H),用氫元素的泯滅來取得燃燒。氫元素的相對分子質量是目前已知的元素中最小的,只能發生核聚變,無法發生核裂變(核聚變的能量轉化效率遠大於核裂變)。它通過“燃燒”(核聚變中消耗元素的抽象化詞語)氫原子來保持自身燃燒,所以很久以後太陽便會熄滅,原因是“燃燒”盡了其外部的氫元素。而如果將木炭中的碳元素進行類似的“燃燒”的話,燃燒持續的時間遠比發生化學變化時持續時間長。
反物質反物質
反物質是一種人類陌生的物質形式,在粒子物理學裡,反物質是反粒子概念的延伸,反物質是由反粒子構成的。反物質和物質是相對立的,會如同粒子與反粒子結合一般,導致兩者湮滅並釋放出高能光子或伽瑪射線。我們知道,一個電子
)帶一個單位的負電荷,而一個反電子(
)則帶一個單位的正電荷,它是電子的“鏡像物”,反電子與電子相似卻不是電子,其質量與電子完全相同,而攜帶的電荷正好相反(A)。 且電子的自旋量子數是-
而不是+
。我們不妨可以想像,當電子與反電子相互結合時,會發生什麼。
元素泯滅
答案就是元素泯滅。元素泯滅使得電子和反電子消失,並釋放出巨大的能量,能量釋放率要遠高於氫彈爆炸。科學家通過初步計算,五克反物質完全泯滅在物理學中會釋放出
J的能量
可惜的是人類目前還沒有製造出反物質機,無法使得元素泯滅大面積推廣。
它使得電子和反電子同時消失在四維空間和物理學中,不是講這些電子互相奪取來形成新的離子,從而構成新的物質。它不屬於化學變化和物理變化。它的發生不會產生新的物質,只是消耗原來的物質來換取能量,不在質量守恆定律的使用範圍以內,依據 1932年由美國物理學家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。隨後又發現了負質子和自旋方向相反的反中子。到目前為止,已經發現了300多種基本粒子,這些基本粒子都是正反成對存在的,也就是說,任何粒子都可能存在著反粒子,2010年11月17日,歐洲研究人員在科學史上首次成功“抓住”微量反物質。由此我們不難得出還會有別的反物質可以與原來的物質發生元素泯滅。套用 由於元素泯滅過程中會釋放出巨大的能量,未來可能成為新能源,為人類提供充足的電能。它具有高效率,清潔無污染,原料廣泛等特點。

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