核能的扼要先容

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物理学家发现原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中还会开释出巨大的能量——核能，核能过去常叫原子能。获得核能有两种途径，一种是原子核的裂变，另一种是原子核的聚变。 裂变科学家发现用中子轰击铀235（质量数为235的铀），铀核会***成大小相差不很大的两部分，这种现象则做裂变（图14-6）．发生裂变时有核能开释出来，这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与四周的物体分子碰撞，使分子动能增加，转化为四周物体的内能。裂变开释的核能十分巨大，1千克铀235中的铀该假如全部发生裂变，开释出的能坚相当于2500吨标准煤完全燃烧放出的能量。用中子轰击铀该，铀核才能发生裂变，放出能量。这比如用火柴点燃木材，木材才能燃烧，放出能量一样，假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止，然而实验表明，铀核裂变时，还同时放出2～3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀该，使它们也发生裂变，这样，裂变将不断地自行继续下去（图14-7）。这种现象则做链式反应。假如对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会开释出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的（图14-8）。假如控制链式反应的速度，使核能缓慢地平稳地开释出来，就使于和平利用了。能够缓慢、平稳地开释核能的装置，叫做核反应堆.聚变科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能开释能量，这种现象则做聚变。例如一个氘核（质量数为2的氢核）和一个氘核（质量数为3的氢核）结合时，就开释出核能。氢弹就是利用轻核聚变制成的，氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器。太阳内部进行着大规模的聚变，开释的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的人类天天都享用着聚变开释出的能量。人们现在还不能像裂变那样，便聚变在人工控制的条件下进行，从而和平利用聚变产生的核能，但这是一个非常吸引人的重大课题，目前世界上很多国家都在积极研究聚变的人工控制，并取得了一定的进展。我国研究可控核聚变的实验装置“中国环流器1号”于1984年顺利目前，已经取得了不少研究成果。至今仍在工作中。