PhD肖

基本的回答是兩點：一，核聚變確實違反了質量守恆定律；二，但是科學界沒有人對此感到不安，因為大家都知道，質量守恆定律並不是個精確的定律，能量守恆定律才是精確的定律，由此必然導出質量不守恆的結果。

為了解釋清楚這些論述是什麼意思，我們首先要明白，目前認為精確的定律是什麼樣的，也就是說，我們在理論上的出發點是什麼。就關於質量和能量的問題而論，目前認為精確的理論是相對論，而牛頓力學是相對論在低速運動下的一個近似。

我們必須強調一下，相對論是精確的，牛頓力學是粗略的。如果你願意的話，你可以說牛頓力學是錯誤的，或者說牛頓力學已經被相對論推翻了。也許會有其他一些人表示反對，說牛頓力學並沒有被推翻，仍然是一個正確的理論。這兩種看似矛盾的說法，其實都不算錯。它們實際的意思是一樣的，都是說：當速度遠遠低於光速時，實驗結果跟牛頓力學預測的結果在很高的精度內是一致的；而當速度跟光速可以比較的時候，實驗結果就會跟牛頓力學的預測結果有顯著的偏差。

這裡的一個關鍵思維模式是，在自然科學中，沒有絕對精確的理論。當我們說某個理論正確的時候，意思只是它的預測結果跟實驗結果在很高的精度內符合。但你永遠不能肯定，如果精度進一步提高下去，還會不會符合。

按照相對論，能量跟質量之間存在質能關係：E = mc^2，這裡的c是真空中的光速，約等於30萬公里每秒。這是個內涵非常豐富的公式，基本的意思是，有一定的能量，就必然對應一定的質量，反之亦然。

好，讓我們看看這個公式對化學反應意味著什麼。考察一個典型的化學反應，2 H2 + O2 = 2 H2O，氫氣和氧氣生成水。

液態水的摩爾生成焓是-285.8 kJ/mol，意思就是，在標準條件下（25攝氏度，1個大氣壓），從氫氣和氧氣單質生成1 mol液態水（即18克水）放出的能量是285.8 kJ。

這麼多能量對應的質量是多少呢？用國際單位制表示，光速c大約是3E8 m/s（3E8表示3乘以10的8次方），光速的平方c^2 = 9E16 m^2/s^2，待求的質量是285.8E3 / 9E16 kg = 31.8E-13 kg = 3.18E-9 g。

2克氫氣和16克氧氣生成18克水時，質量只減少了3.18乘以10的-9次方克！就比例而言，是1.76E-10，即100億分之1.76。

這麼小的質量變化，你能察覺出來嗎？當然不能。甚至如果你專門想要測量這個質量變化，我都不確定目前最先進的測量手段能不能做到。因此，在日常生活中，我們認為質量守恆定律是一個很好的定律。

但是對於核聚變，牽涉的能量變化就大得多了，伴隨的質量變化也大得多。

一個典型的例子是，把一個氦原子核（由兩個質子和兩個中子組成，在自由狀態下，質子的質量只比中子低0.14%）跟四個氫原子核（只包含一個質子）相比，質量小了0.8%。也就是說，如果把4個H聚合成一個He，那麼質量會減小0.8%。這麼大的質量變化，當然就能測出來了！

事實上，正是因為核聚變的質量變化如此之大，所以放出的能量也非常驚人，能量密度比化學反應高一億倍的量級，恆星才能持續地發光。

太陽

太陽與地球的距離遠達1.5億公里，而地球的半徑只有6400公里，這意味著從太陽發出的光，只有大約百億分之4照到了地球上。這麼少的比例，就養活了整個地球生態圈，想想看吧，這就是核聚變的威力！

袁嵐峰

核聚變的過程中，小質量的核會結合成為大質量的核，同時釋放能量。由於大質量的核結合更為緊密，所以它的質量會小於組成它的小質量核的質量之和。這個質量之差，就是質量虧損，相當於釋放的能量。

質量守恆是早前在化學反應中經常提到，反應前後的物質量不變。但總體系的質量還是要小於各個組分質量之和，但一般情況下，這個質量和能量的變化非常小，可以忽略不計。

但是到了原子核的層面，質量的些許變化，都會帶來巨大的能量。1905年，愛因斯坦像我們描繪了質量和能量之間的關係，那就是質能方程，通過這個經典的公式，愛因斯坦把質量和能量關聯起來，也就是物質的能量等於質量乘上真空中光速的平方。

對於原子核的反應，質量虧損帶來的能量是巨大的，當結合能小的核變成結合能大的核，就會釋放能量。所謂的原子能，就是原子核結合能發生變化時釋放出來的能量。人們依據輕核聚變的原理就研製出了氫彈。例如太陽內部也時刻發生聚變，其內部每秒相當於爆炸900億個氫彈。

歡迎評論，關注量子實驗室。

量子實驗室

這個問題是很多人的疑惑，同時這個問題也給了我們學習過程中一個啟示：

學習一條定律，我們不僅要掌握定律的內容，還需要掌握定律的適用條件。

18世紀，俄羅斯科學家羅蒙諾索夫提出質量守恆定律，隨後著名化學家拉瓦西進一步驗證了這個定律，在化學反應中參加化學反應的各物質的總質量等於反應生成物質的質量。

以上就是質量守恆定律的表述，限定條件為化學反應，化學反應中元素種類，原子個數都是不變的，因此適用質量守恆。

進去20世紀，原子核裂變放出的能量驚人，遠遠大於任何一種物理或者化學反應中可以放出的能量。原子已經不是核物理反應中最小的單位，一種原子可以變成另一種原子。

這時遵循的定律是質能守恆，即質量和能量的總體守恆

PS:類似的定理或者定律還有很多，如牛頓第一定律，胡克定律，動量守恆定律等等。

五月21號

答：核反應過程中，質量是不守恆的，此時遵循的是“質能守恆”。

質量守恆適用於化學反應，還有實際當中絕大多數過程；實際上，質量守恆是一個近似守恆量，在相對論體系，還有核物理當中，質量是不守恆的。

愛因斯坦提出狹義相對論後，得到質能方程，統一了質量和能量；質能方程描述質量和能量是可以相互轉化的，兩者是同一東西的不同表象而已。

同時，質能方程也暗示著，微小的質量可以釋放非常大的能量；比如廣島原子彈，核裂變虧損質量不到一克。

繼續來看：

（1）一個自由質子的相對原子質量為1.007;

（2）一個自由中子的相對原子質量為1.0084;

（3）由“兩個質子+兩個中子”結合而成的氦-4原子，相對質量為4.0026；

而：

4.0026<2*（1.007+1.0084）=4.0308；

其中缺少的質量，就是中子和質子結合成氦-4原子的過程，發生了質量虧損，虧損的質量按照質能方程（E=mc^2）轉化為了能量，此時滿足的是質能守恆。

在重核裂變和輕核聚變的反應中，都存在明顯的質量虧損，所以質量在這裡是不守恆的。

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艾伯史密斯

質量守恆定律一般說的是在化學反應中遵守的。化學反應和物理反應，這些反應前後的物質質量不改變。

但是核聚變是另一種分類，即核反應。核反應遵守質能守恆定律就好。E = mc²

所以核聚變就是兩個粒子碰撞，生成的粒子質量小於之前的倆粒子，消失的那一部分變成能量釋放了出去。

能量釋放出去，還可以轉化回質量。例如在粒子加速器中加速兩個粒子，碰撞後得到的粒子重量大於之前的倆粒子。這是因為一部分動能轉化為了質量。

蛋科夫斯基

所謂的核聚變，就是兩個原子核合併成一個原子核，過程中就會釋放或吸收大量的能量。

那麼這種釋放或吸收遵循能量守恆定律嗎？答案其實很簡單，就是遵守。

首先我們看釋放能量。

一般來說，輕原子在合併的時候會釋放大量的能量，這是空間變小了，有多餘的核力無處釋放，就轉換成能量釋放出來，由於原子核很小，放出的能量大於合併他們時候的能量，宏觀上看起來就是放出能量。

再看看能量的吸收。

一般來說，重原子合併的時候會吸收能量，這是因為原子核在合併的時候也會釋放能量，但這個能量小於把原子核合併需要的能量，所以宏觀看起來就是吸收能量。

其實這些能量已經存在原子核中，只是你不知道，你的眼睛裡看就是不遵守能量守恆定律，至於有人引用愛因斯坦的質能方程式，我看大可不必，好好理解這個質能方程，就會知道它和原子聚變沒有任何關係，其實它是在解釋非常宏觀的現象，比如宇宙大爆炸等。

觀上靈雲

質量守恆在化學反應領域是生效的，但到了核物理反應這個級別看起來確實不太奏效，因為核反應有一部分質量轉化成能量輻射出去了。

然而有一條比質量守恆更“基礎”的定律，叫能量守恆，再加上質能方程E=mcc。

把參與核反應前的物質總質量，用質能方程全部轉化為能量來看待的話，那麼核反應前後的總能量還是相等的。

所以到核級別的反應的話，還是用能量守恆吧，質量守恆還是用在化學領域

哪是剎車

木有違反，它依然遵守能量守恆定律，只是所有的質量已經全部轉化為能量了。參考愛因斯坦的質能公式E=mc² ,質量和能量是可以相互轉化的。

科學重口味

雖然我學問不高，大學本科，但我真的還是第一次聽說質量守恆定律，我只知道質能守恆定律，簡單來說就是質量和能量他們總體保持不變，只是相互轉換，轉換的公式就是愛因斯坦著名的E=mc2（平方）。

所以樓主提的這個問題就是錯誤的，在核聚變中，質量變小了，能量變多了，質能還是守恆的。核裂變，如原子彈和核反應堆同樣如此。

損失的質量m，乘以光速c的平方，就是產生的能量E。

雲水167726249

無論是核聚變和核裂變反應都會造成質量虧損。這確實違背了經典物理學裡的質量守恆定律。

經典物理學裡的質量守恆定律沒有考慮能量的損失。所以，經典物理學裡的質量守恆定律只是一種近似的結果。

根據愛因斯坦的質能方程：E＝MC²，質量實際上和能量是等價的。所以，在現代物理學中，核聚變反應是不違背質量守恆定律的。

關鍵字: 核聚變 守恆定律 質量