核裂变就是原子弹的道理:当一个铀235吸收了一个低能中子以后,就会发生裂变,开释庞大能量的同时会再开释出2其中子,而这2其中子又会被别的铀235吸收促进进一步裂变,这就是“链式反应”。 为什么裂变以后会开释庞大能量呢? 简单来说,在裂变反应之前和裂变反应以后,开释的中子和新物资的质子相加的数目总和是相称的,但中子数目要比反应前少(吸收1个开释2个),而中子的质量比质子略大,也就是说反应以后的总质量发生了吃亏,而吃亏的质量则以能量的形式被开释了出来。 核聚变就是太阳的能量来历:当质量小的氘原子(一种氢的同位素),在超高温顺高压条件下,核外电子摆脱原子核的约束,让两个原子核可以相互吸引,构成原子核相互聚合,天生新的质量更重的原子核(如氦),由于发生中子逃逸,致使物天资量发生消耗,吃亏的质量经过能量开释出来,开释的能量又不竭促使新的核聚变发生。 总之,核裂变与核聚变都是由于物天资量发生消耗,按照爱因斯坦相对论,消耗的质量酿成了庞大的能量开释出来。 对于未来核能的利用,笔者以为核聚变更是未来成长偏向。缘由有两个: 第一、但核聚变损失的质量比例更大,放出的能量比核裂变的更大。 每克氘聚变时所开释的能量为5.8×10^8kJ,七倍于每克铀235裂变时所开释的能量8.2×10^7kJ。 在太阳的中心,温度高达1500万摄氏度,气压到达3000多亿个大气压。 核聚变反应每秒钟要消耗掉约500万吨的物资,并转换成能量开释出来。 第二、核聚变燃料更轻易获得:自然铀所含铀235的浓度只要0.7%,要获得稀释铀法式复杂,今朝1千克兵器级铀235,就需要从200吨铀矿石中提炼。而核聚变的燃料供给充沛,地球上重氢有10万亿吨(每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变发生的能量相当于300升汽油) 可是,发生裂变的物理条件(发射中子)比力简单,而完成核聚变的初步物理条件(超高温超高压)实现比力困难,可是相信人类在克服这些困难后,就几近具有无穷的能量。 |
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