具體什么是核能源？

問題描述：具體什么是核能源？聽說核能不僅能在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮巨大威力，而且能為人類生活產(chǎn)生能源，比如發(fā)電。據(jù)說以后汽車都會(huì)使用核能。請(qǐng)問各位大神核能到底是什么？怎樣產(chǎn)生的？本人沒讀過多少書，還望大神們說的通俗易懂一點(diǎn)。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>通俗的講，核能是發(fā)生核反應(yīng)時(shí)放出的能量，正如燒煤，天然氣燃燒等現(xiàn)象，核燃料“燃燒”時(shí)同樣會(huì)放出放出能量，我們看到的宏觀表象，就是燃燒時(shí)放出能量并隨著產(chǎn)熱。從微觀角度來(lái)看，煤和天然氣的燃燒，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)就是分子打亂為原子重新組合的過程。在這個(gè)過程中有的吸熱、有的放熱。區(qū)別于化學(xué)反應(yīng)的是，核能是發(fā)生于原子內(nèi)部原子核量級(jí)的反應(yīng)，核反應(yīng)過程中，發(fā)生虧損，根據(jù)質(zhì)能方程E＝mc2，虧損的質(zhì)量以能量的形式發(fā)射出來(lái)。由于c等于光速，平方后非常大，所以虧損很少的質(zhì)量便放出很大的能量。

核能在上世紀(jì)取得了巨大發(fā)展，第二次世界大戰(zhàn)期間，為了打敗法西斯德國(guó)和日本，美國(guó)實(shí)施曼哈頓計(jì)劃，開始研究軍用核能，在日本廣島長(zhǎng)崎分別投下原子彈，應(yīng)用到軍事行動(dòng)中。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)，英國(guó)，前蘇聯(lián)相繼集中科研力量，開始研究核能用作動(dòng)力裝置，1954年6月，前蘇聯(lián)第一座原子能電站建成，1955年1月，美國(guó)第一艘舡魚號(hào)壓水堆核動(dòng)力潛艇下水，1957年在美國(guó)賓夕法尼亞州的希平港建成第一座與舡魚號(hào)系統(tǒng)完全相似的商用核電，開啟了和平利用核能的先河。

原子彈是利用原子核鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)發(fā)出的，伴隨有強(qiáng)烈的光熱輻射、沖擊波和感生放射性的具有巨大殺傷力和破壞作用的武器。并且會(huì)造成大面積放射性污染，阻止對(duì)方軍事行動(dòng)以達(dá)到戰(zhàn)略目的的大殺傷力武器。主要包括裂變武器聚變武器。

同樣的核能為何一個(gè)一個(gè)可以和平利用，為人類發(fā)展提供能源保障，一個(gè)卻威力巨大，可以將人類發(fā)展的文明瞬間毀滅？答案就是核動(dòng)力裝置中的核反應(yīng)和核電等能源裝置中發(fā)生的核反應(yīng)都是經(jīng)過控制的核反應(yīng)，反應(yīng)緩慢，而核武器中的能量是在爆炸瞬間發(fā)出，所以會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，就像天然氣也可以燃燒，也可以發(fā)生爆炸一樣的。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>核能在初中物理課本就已經(jīng)有提到了。

一、 原子結(jié)構(gòu)

一切物質(zhì)由分子組成，分子又由原子組成。有些物質(zhì)的分子就是一個(gè)原子。原子又由居于原子中心的原子核和核外電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，中子不帶電。

二、核 能

質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難的，但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。

三、裂變

1938 年底，科學(xué)家首次用中子轟擊比較大的原子核，使其發(fā)生裂變，變成兩個(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng):原子核發(fā)生裂變時(shí)，裂變自行持續(xù)下去的現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

應(yīng)用：原子彈、核電站。

核電站(可控核反應(yīng))如圖，正在安裝的核反應(yīng)堆。1942 年人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。當(dāng)時(shí)的核反應(yīng)堆的功率非常小，大約需要 260 座這樣的反應(yīng)堆才能點(diǎn)亮一只 40W的燈泡。然而，這是人類利用核能的關(guān)鍵一步。今天，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的 1/5。

1千克鈾核全部裂變釋放的能量，超過2000噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的能量。

正在安裝的核反應(yīng)堆

四、聚變

某些質(zhì)量很小的原子核，在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會(huì)釋放出更大的核能，這就是聚變。也叫熱核反應(yīng)。

應(yīng)用：氫彈、太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)進(jìn)行著氫聚合成氦的核聚變反應(yīng)。

五、核能的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：清潔、無(wú)污染、產(chǎn)生能量巨大。

缺點(diǎn)：有可能帶來(lái)放射性污染。

1986 年 4 月 26 日切爾諾貝利核電站泄漏事故，白俄羅斯共和國(guó)損失了 20% 的農(nóng)業(yè)用地，220 萬(wàn)人居住的土地遭到污染，成百個(gè)村鎮(zhèn)人去屋空。烏克蘭被遺棄的禁區(qū)成了盜賊的樂園和野馬的天堂，所有珍貴物品均被盜走，也因此將污染擴(kuò)散到禁區(qū)外?？拷穗娬?7 公里內(nèi)的松樹、云杉凋萎，1 000 公頃森林逐漸死亡。30 公里以外的 “安全區(qū)” 也不安全，癌癥患者、兒童甲狀腺患者和畸型家畜急劇增加；即使 80 公里外的集體農(nóng)莊，20% 的小豬生下來(lái)也發(fā)現(xiàn)眼睛不正常。上述怪癥都被稱為 “切爾諾貝利綜合征”。

土地、水源被嚴(yán)重污染，成千上萬(wàn)的人被迫離開家園。切爾諾貝利成了荒涼的不毛之地。10 年后，放射性仍在繼續(xù)威脅著白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯約 800 萬(wàn)人的生命和健康。專家們說，切爾諾貝利事故的后果將延續(xù)一百年。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>指通過核聚變和核裂變產(chǎn)生能量，核聚變是把兩種元素壓縮為一個(gè)元素并釋放能量，核裂變是把一種元素用中子撞擊分裂為兩個(gè)元素并釋放能量。核聚變相相對(duì)來(lái)說更加清潔，但對(duì)原料的要求和難度更高。