質(zhì)能方程指出，哪怕是微小的質(zhì)量虧損，也會伴隨巨大的能量釋放，對于一顆30萬噸TNT當量的核彈，質(zhì)量虧損大約是14克；1945年8月6日，美國在日本投放的廣島原子彈大約為2萬噸TNT當量，折算成質(zhì)量虧損為0.93克。

質(zhì)能方程

狹義相對論指出，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，化學反應(yīng)也會導致質(zhì)量虧損，不過化學反應(yīng)只涉及原子中的電磁力，釋放或者吸收的能量只會引起微弱的質(zhì)量變化，所以化學反應(yīng)中可認為質(zhì)量是守恒的，比如1千克氫氣燃燒，導致的質(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，會涉及強相互作用和弱相互作用的變化，其中強相互作用的強度是電磁力的100倍，于是在核反應(yīng)中，一般都會引發(fā)明顯的質(zhì)量虧損，導致巨大的能量釋放。

原子彈是利用重核原子的裂變原理制成，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率可以達到0.09%；氫彈是利用輕原子的聚變原理制成，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率可以達到0.7%，相當于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噸標準煤燃燒釋放能量。

核武器的當量

1噸TNT當量相當于能量4.19*10^6KJ，一枚核武器的當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10~50萬噸TNT當量不等，氫彈的爆炸當量是沒有上限的。

比如下面幾次核爆：

（1）世界上第一顆原子彈，是美國在1945年7月16日引爆的“瘦子”，釋放能量相當于1.3萬噸TNT當量。

（2）1967年6月17日，我國成功空投了一顆氫彈，相當于300萬噸TNT當量。

（3）目前人類引爆過最大的核彈，是蘇聯(lián)的沙皇氫彈，相當于5000萬噸TNT當量。

目前世界上有核國家的核彈，都是朝著小型化發(fā)展，一般設(shè)計在1000~20萬噸TNT當量具有實戰(zhàn)意義，最小的可以做到10噸TNT當量，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。

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