1、一、概念不同核裂變核裂變,又稱核分裂,是指由重的原子核(主要是指鈾核或钚核)分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子的一種核反應(yīng)形式。
(資料圖片)
2、原子彈或核能發(fā)電廠的能量來(lái)源就是核裂變。
3、其中鈾裂變?cè)诤穗姀S最常見(jiàn),熱中子轟擊鈾-235原子后會(huì)放出2到4個(gè)中子,中子再去撞擊其它鈾-235原子,從而形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
4、2、核聚變核聚變(nuclear fusion),又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。
5、核是指由質(zhì)量小的原子,主要是指氘,在一定條件下(如超高溫和高壓),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發(fā)生原子核互相聚合作用。
6、生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦),中子雖然質(zhì)量比較大,但是由于中子不帶電,因此也能夠在這個(gè)碰撞過(guò)程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái),大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來(lái)的就是巨大的能量釋放。
7、二、原理不同核裂變裂變釋放能量是與原子核中質(zhì)量-能量的儲(chǔ)存方式有關(guān)。
8、從最重的元素一直到鐵,能量?jī)?chǔ)存效率基本上是連續(xù)變化的,所以,重核能夠分裂為較輕核(到鐵為止)的任何過(guò)程在能量關(guān)系上都是有利的。
9、如果較重元素的核能夠分裂并形成較輕的核,就會(huì)有能量釋放出來(lái)。
10、然而,很多這類重元素的核一旦在恒星內(nèi)部形成,即使在形成時(shí)要求輸入能量(取自超新星爆發(fā)),它們卻是很穩(wěn)定的。
11、不穩(wěn)定的重核,比如鈾-235的核,可以自發(fā)裂變。
12、快速運(yùn)動(dòng)的中子撞擊不穩(wěn)定核時(shí),也能觸發(fā)裂變。
13、由于裂變本身釋放分裂的核內(nèi)中子,所以如果將足夠數(shù)量的放射性物質(zhì)(如鈾-235)堆在一起,那么一個(gè)核的自發(fā)裂變將觸發(fā)近旁兩個(gè)或更多核的裂變,其中每一個(gè)至少又觸發(fā)另外兩個(gè)核的裂變,依此類推而發(fā)生所謂的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
14、這就是稱之為原子彈(實(shí)際上是核彈)和用于發(fā)電的核反應(yīng)堆(通過(guò)受控的緩慢方式)的能量釋放過(guò)程。
15、2、核聚變核聚變,即輕原子核(例如氘和氚)結(jié)合成較重原子核(例如氦)時(shí)放出巨大能量。
16、因?yàn)榛瘜W(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì),組成,結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué),而核聚變是發(fā)生在原子核層面上的,所以核聚變不屬于化學(xué)變化。
17、三、起源不同核裂變莉澤·邁特納(Lise Meitner)和奧托·哈恩(Otto Hahn)同為德國(guó)柏林威廉皇帝研究所(Kaiser Wilhelm Institute)的研究員。
18、作為放射性元素研究的一部分,邁特納和哈恩曾經(jīng)奮斗多年創(chuàng)造比鈾重的原子(超鈾原子)。
19、用游離質(zhì)子轟擊鈾原子,一些質(zhì)子會(huì)撞擊到鈾原子核,并粘在上面,從而產(chǎn)生比鈾重的元素。
20、這一點(diǎn)看起來(lái)顯而易見(jiàn),卻一直沒(méi)能成功。
21、他們用其他重金屬測(cè)試了自己的方法,每次的反應(yīng)都不出所料,一切都按莉澤的物理方程式所描述的發(fā)生了。
22、可是一到鈾,這種人們所知的最重的元素,就行不通了。
23、整個(gè)20世紀(jì)30年代,沒(méi)人能解釋為什么用鈾做的實(shí)驗(yàn)總是失敗。
24、從物理學(xué)上講,比鈾重的原子不可能存在是沒(méi)有道理的。
25、但是,100多次的試驗(yàn),沒(méi)有一次成功。
26、顯然,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了他們沒(méi)有意識(shí)到的事情。
27、他們需要新的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明游離的質(zhì)子轟擊鈾原子核時(shí)究竟發(fā)生了什么。
28、最后,奧多想到了一個(gè)辦法:用非放射性的鋇作標(biāo)記,不斷地探測(cè)和測(cè)量放射性的鐳的存在。
29、如果鈾衰變?yōu)殍D,鋇就會(huì)探測(cè)到。
30、2、核聚變核聚變程序于1932年由澳洲科學(xué)家馬克·歐力峰(英語(yǔ):MarkOliphant)所發(fā)現(xiàn)。
31、隨后于1950年代早期,他在澳洲國(guó)立大學(xué)(ANU)成立了等離子體核聚變研究機(jī)構(gòu)(FusionPlasmaResearch)。
32、參考資料來(lái)源:百度百科-核聚變參考資料來(lái)源:百度百科-核裂變。
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