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核裂变(Nuclear fission)是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量
- meira
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核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。比原子弹威力更大的核武器是氢弹,就是利用核聚变来发挥作用的。核聚变的过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变,比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出巨大的能量,而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程,它的光和热就是由核聚变产生的。
作者:佚名 趣味生物来源:不详 点击数: 更新时间:2006-8-2
核的反应。具有核裂变的核燃料有铀-235、铀-233、钚-239,目前正在运转的核电厂所使用的是铀-235。用慢中子轰击铀-235时,就起下列裂变反应:
裂变产物非常复杂,已发现的裂变产物有35种元素(从30Zn到64Gd),放射性核有200种以上。
核裂变所释放出的大量能量与质量亏损有关,可用爱因斯坦(A.Einstein)公式进行计算
△E=△mc2
式中△E表示系统能量的改变量△E=∑E生成物-∑E反应物,△m表示系统质量的改变量,(△m=∑m生成物-∑m反应物),c为光速(2.9979×108m·s-1),若以如下裂变反应为例
141.9092、90.9056g·mol-1。
则△m={141.9092+90.9056+3×1.00867)
-(235.0439+1.00867)}g·mol-1
={235.8048-236.0526}g·mol-1
=-0.2118g·mol-1
△E=△m·c2
=(-0.2118×10-3kg·mol-1)×(2.9979×108m·s-1)2
=-1.9035×1013kg·m2·s-2·mol-1
=-1.9035×1013J·mol-1
=-1.9035×1010kJ·mol-1
1.000g铀-235放出的能量是
在核裂变过程中,每1g参加反应的铀-235可放出约8×107kJ的能量,而每1g煤完全燃烧时放出的热量约为30kJ。这就是说,1g铀-235裂变所产生的能量相当于约2.7×106g煤燃烧时所放出的能量。可见核能是多么巨大。
由于核裂变反应中产生了中子,故裂变反应以链式反应的形式进行。一般来说,在核裂变反应中,产生的中子数多于消耗的中子数,但产生的中子会被核裂变物质和反应堆内构件吸收一部分,还有一部分中子将逃逸到堆外,幸存中子的多少,对裂变链式反应具有决定性影响,如果幸存中子平均不到1,链式反应就愈来愈弱,称为“收敛”,如果幸存中子平均大于1,则链式反应会愈来愈强,称为“发散”,最后可能达到无法控制的地步,原子弹爆炸即利用此原理,这非常危险!故我们希望幸存中子恰好为1,让链式反应经久不息地进行下去。驾驭链式反应可通过控制棒实现,控制棒可用中子吸收截面很大但本身又不发生裂变的材料如镉、硼、铪制成。这种核反应堆称为热中子反应堆。
天然铀按质量分数是包含0.0055%铀-234、0.72%铀-235和99.2745%铀-238三种同位素的“家族”,铀-238不能直接用作核裂变燃料,如果仅用铀-235作核燃料,其资源就很少。现代技术已开创了将铀-238转变成钚-239的技术
钚-239能进行核裂变反应。也就是说,在反应堆里,每个铀-235或钚-239裂变时放出的中子,除维持裂变反应外,还有少量的中子可以用来使难裂变的铀-238转变为易裂变的钚-239。这种反应堆称为快中子增殖堆。简称快堆。即快堆在消耗裂变燃料以产生核能的同时,还能生成相当于消耗量1.2~1.6倍的裂变燃料。这样,就可以把热中子反应堆中所积压的铀-238充分利用。
- 余辉
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冰受热变成水是一种物理变化,氢气和氧气反应变成水是一种化学变化,但是在这些变化中组成水的氢原子和氧原子的原子核都没有发生变化。实际上原子核也是能变化的,目前人们已经知道原子核可以发生两种变化:核裂变和核聚变。
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
核裂变是在1938年发现的,由于当时第二次世界大战的需要,核裂变被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子弹。原子弹的巨大威力就是来自核裂变产生的巨大能量。目前,人们除了将核裂变用于制造原子弹外,更努力研究利用核裂变产生的巨大能量为人类造福,让核裂变始终在人们的控制下进行,核电站就是这样的装置。
- 真可
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质量数大于83的原子会自行发生核裂变,就是一个元素变成两个小一些的元素
- coco
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核裂变:
冰受热变成水是一种物理变化,氢气和氧气反应变成水是一种化学变化,但是在这些变化中组成水的氢原子和氧原子的原子核都没有发生变化。实际上原子核也是能变化的,目前人们已经知道原子核可以发生两种变化:核裂变和核聚变。
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
核裂变是在1938年发现的,由于当时第二次世界大战的需要,核裂变被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子弹。原子弹的巨大威力就是来自核裂变产生的巨大能量。目前,人们除了将核裂变用于制造原子弹外,更努力研究利用核裂变产生的巨大能量为人类造福,让核裂变始终在人们的控制下进行,核电站就是这样的装置。