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誰(shuí)能清楚的敘述核爆炸的物理及化學(xué)的反映和原理

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時(shí)間:2024-08-17 08:55:29
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誰(shuí)能清楚的敘述核爆炸的物理及化學(xué)的反映和原理【專(zhuān)家解說(shuō)】: 兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較重的原子核,同時(shí)放出巨大的能量,這種反應(yīng)叫輕核聚變反應(yīng)。它是取得核能的重要途徑之一。在太陽(yáng)等

【專(zhuān)家解說(shuō)】: 兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較重的原子核,同時(shí)放出巨大的能量,這種反應(yīng)叫輕核聚變反應(yīng)。它是取得核能的重要途徑之一。在太陽(yáng)等恒星內(nèi)部,因壓力、溫度極高,輕核才有足夠的動(dòng)能去克服靜電斥力而發(fā)生持續(xù)的聚變。自持的核聚變反應(yīng)必須在極高的壓力和溫度下進(jìn)行,故稱(chēng)為“熱核聚變反應(yīng)”。   氫彈是利用氘氚原子核的聚變反應(yīng)瞬間釋放巨大能量起殺傷破壞作用,正在研究的受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)裝置也是應(yīng)用這一基本原理,它與氫彈的最大不同是,其釋放能量是可以被控制的。   5.鈾的特性及其能量的釋放   鈾是自然界中原子序數(shù)最大的元素,天然鈾由幾種同位素構(gòu)成:除了0.71%的鈾-235(235是質(zhì)量數(shù))、微量鈾-234外,其余是鈾-238,鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000倍。也就是說(shuō)1克U-235完全裂變釋放的能量相當(dāng)于2噸半優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)所釋放的能量。   6. 核能如何釋放   核能的獲得主要有兩種途徑,即重核裂變與輕核聚變。U-235,有一個(gè)特性,即當(dāng)一個(gè)中子轟擊它的原子核時(shí),它能分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核,同時(shí)產(chǎn)生2—3個(gè)中子和β、γ等射線,并釋放出約200兆電子伏特的能量。   如果有一個(gè)新產(chǎn)生的中子,再去轟擊另一個(gè)鈾-235原子核,便引起新的裂變,以此類(lèi)推,這樣就使裂變反應(yīng)不斷地持續(xù)下去,這就是裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng),在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,核能就連續(xù)不斷地釋放出來(lái)。   7. 核聚變能量的釋放   與鈾相同數(shù)量的輕核聚變時(shí)放出的能量要比鈾大幾倍。例如1克氘化鋰(Li-6)完全反應(yīng)所產(chǎn)生的能量約為1克鈾-235裂變能量的三倍多。實(shí)現(xiàn)核聚變的條件十分苛刻,即需要使氫核處于幾千萬(wàn)度以上高溫才能使相當(dāng)?shù)暮司哂袆?dòng)能實(shí)現(xiàn)聚合反應(yīng)。   8.核能是可持續(xù)發(fā)展的能源   世界上已探明的鈾儲(chǔ)量約490萬(wàn)噸,釷儲(chǔ)量約275萬(wàn)噸。這些裂變?nèi)剂献銐蚴褂玫骄圩兡軙r(shí)代。聚變?nèi)剂现饕请弯?,海水中氘的含量?.034克/升,據(jù)估計(jì)地球上總的水量約為138億億立方米,其中氘的儲(chǔ)量約40萬(wàn)億噸,地球上的鋰儲(chǔ)量有2000多億噸,鋰可用來(lái)制造氚,足夠人類(lèi)在聚變能時(shí)代使用。按目前世界能源消費(fèi)的水平,地球上可供原子核聚變的氘和氚,能供人類(lèi)使用上千億年。因此,有些能源專(zhuān)家認(rèn)為,只要解決了核聚變技術(shù),人類(lèi)就將從根本上解決了能源問(wèn)題。   9.核裂變   核裂變(Nuclear fission)是一個(gè)原子核分裂成幾個(gè)原子核的變化。只有一些質(zhì)量非常大的原子核像鈾、釷等才能發(fā)生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個(gè)中子以后會(huì)分裂成兩個(gè)或更多個(gè)質(zhì)量較小的原子核,同時(shí)放出二個(gè)到三個(gè)中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變……,使過(guò)程持續(xù)進(jìn)行下去,這種過(guò)程稱(chēng)作鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。原子核在發(fā)生核裂變時(shí),釋放出巨大的能量稱(chēng)為原子核能,俗稱(chēng)原子能。1克鈾235完全發(fā)生核裂變后放出的能量相當(dāng)于燃燒2.5噸煤所產(chǎn)生的能量。裂變過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂變產(chǎn)物有35種元素,放射性核素有200種以上。