本文目录一览:
- 1、什么是核裂变?有什么特点?
- 2、核聚变和核裂变有什么不同?
- 3、核弹是核聚变还是核裂变
- 4、什么是核裂变?什么是核聚变?什么是人工转变?
- 5、核裂变原理
- 6、核裂变是什么?
- 7、什么是核裂变?原理是什么
- 8、什么是核裂变?
- 9、核裂变的例子有哪些
- 10、什么是核裂变
什么是核裂变?有什么特点?
所谓核裂变是指重核裂解为轻核,其主要特点有:(1) 只有少数最重的核素如235U,239Pu等能俘获中子接着发生裂变;(2)裂变可产生重核素产物,丰度最高的产物为A=95和A=138的核素;(3) 每一个裂变反应产生1~4个自由中子;(4) 裂变过程时放出大量能量;(5) 裂变产物通常具有放射性。
核聚变和核裂变有什么不同?
核裂变与核聚变其实就是对核反应的一种分类方式,核裂变对应于重核分裂,核聚变对应于轻核融合。核裂变,又称核分裂,是指由较重的(原子序数较大的)原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。
核聚变,又称核融合、融合反应或聚变反应,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。由于太阳引力非常大,使得中心不断压缩,内核的温度高达1500万度。这样就产生了核聚变,即由四个氢原子聚变成一个氦原子的热核反应。
太阳的核聚变中每秒有400万吨的物质将转化为能量,产生的能量需要1000万年才能到达表面。由于质量过于庞大,因此这对于太阳来说几乎是微乎其微,所以它才能一直存在这么久。
扩展资料:
核裂变是在1938年发现的,由于当时第二次世界大战的需要,核裂变被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子弹。
原子弹的巨大威力就是来自核裂变产生的巨大能量(见下方解释)。战后,人们除了将核裂变用于制造原子弹外,更努力研究利用核裂变产生的巨大能量为人类造福,让核裂变始终在人们的控制下进行。核电站就是利用核裂变来发电的。
原子弹(Atomic bomb)是核武器之一,是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用,以及造成大面积放射性污染,阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。
主要包括裂变武器(第一代核武,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级及三级式)。亦有些还在武器内部放入具有感生放射的轻元素,以增大辐射强度扩大污染,或加强中子放射以杀伤人员(如中子弹)。
核武器是指利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具 有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(_U)或钚239(_Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(氘)或超重氢(氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。
核聚变和核裂变的区别:1、含义不同:核聚变就是小质量的两个原子合成一个比较大的原子,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子。2、产生的能量不同:核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变。核聚变要在近亿度高温条件下进行,地球上原子弹爆炸时可以达到这个温度。3、作用不同:裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅产生强大的辐射,伤害人体,而且遗害千年的废料也很难处理,核聚变的辐射则少得多,核聚变的燃料可以说是取之不尽,用之不竭。
核弹是核聚变还是核裂变
核弹是核裂变。
核弹是指利用爆炸性核反应释放出的巨大能量对目标造成杀伤破坏作用的武器,爆炸性核反应是利用能自持快速进行的原子核裂变或聚变反应,瞬间释放出巨大能量产生的核反应爆炸而形成毁灭性的杀伤破坏效应。核弹是一种具有极大的破坏性的武器,现作为国力强大的表现和底蕴威慑。
核裂变又称核分裂,是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变,其中铀裂变在核电厂最常见。热中子轰击铀—235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀—235原子,从而形成链式反应。
核聚变介绍
核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,核是指由质量小的原子,主要是指氘。在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚。让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦)。
中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式,原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放,核聚变是核裂变相反的核反应形式。
以上内容参考:百度百科—核弹
什么是核裂变?什么是核聚变?什么是人工转变?
1. 核裂变:核裂变是一种核反应过程,其中一个大的原子核分裂为两个或更多的较小核,同时释放大量的能量。这个过程通常伴随着中子的释放,这些中子可以引发更多的核裂变,形成链式反应。核裂变是核能发电和原子弹的基础。
2. 核聚变:核聚变是两个或两个以上的小原子核合并形成一个更大的原子核的过程,同时也会释放出大量的能量。太阳和其他恒星的能量主要来源于核聚变,其中氢原子核通过聚变反应转变为氦原子核。核聚变被认为是未来清洁、可持续能源的一种可能来源,但是在地球条件下控制和利用核聚变仍然是科学和工程的重大挑战。
3. 人工转变:人工转变是指通过人为的方式改变原子核的类型或数量,从而改变元素的性质。这可以通过加速器将粒子打入原子核,或者使用核反应堆或核爆炸来实现。例如,镭-226可以通过α衰变转化为氡-222,这是一种自然发生的放射性转变。而人工转变可以通过将中子打入铀-238,将其转变为铀-239,然后通过β衰变转变为钚-239,这就是生产核武器和反应堆燃料的过程。
从三者的不同点进行区分,具体如下:
一、三者的实质不同:
1、核裂变的实质:由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
2、核聚变的实质:由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用
3、人工转变的实质:用快速粒子(天然射线或人工加速的粒子)穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程。
二、三者的原理不同:
1、核裂变的原理:裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
2、核聚变的原理:核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
3、人工转变的原理:粒子撞击。
三、三者的释放的能量不同:
1、核裂变释放的能量:核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核,在这个变化过程中都会释放出巨大的能量。
2、核聚变释放的能量:核聚变就是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核,会释放很多的能量。
3、人工转变释放的能量:小于核裂变释放的能和核聚变释放的能量。
核裂变一定要有核子轰击。核子轰击轰击才能将原子核分裂成两个比较小的原子核。
参考资料来源:百度百科-核裂变
参考资料来源:百度百科-核聚变
参考资料来源:百度百科-核裂变和核聚变
参考资料来源:百度百科-原子核的人工转变
核裂变原理
核裂变原理如下:
核裂变反应的原理是将一个重核分裂成两个或更多的轻核,同时释放出大量的能量。
核裂变是一个核分裂成两个或以上,核聚变是两个或以上原子核聚合成一个。从数量上说,一个是少变多,一个是多变少。具体区别如下:
1.含义不同:
核聚变(nuc ear fusion),又称核融合、融合反应,聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用。
核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
2. 产生的能量不同:核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变。核聚变要在近亿度高温条件下进行,地球上原子弹爆炸时可以达到这个温度。
3.作用不同:
裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅产生强大的辐射,伤害人体,而且遗害千年的废料也很难处理,如:原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子,从而形成链式反应。
核聚变的辐射则少得多,且生成新的质量更重的原子核(如氛),中子质量较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。
核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始,人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。
核裂变是什么?
核聚变就是小质量的两个原子合成一个比较大的原子 。
核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子。
核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,比方说氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc^2;,原子核之静质量变化(质量亏损) 造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸;如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热的能量来源。
相比核裂变,核聚变的放射性污染等环境问题少很多。如氘和氚之核聚变反应,其原料可直接取自海水,来源几乎取之不尽,因而是比较理想的能源取得方式。
目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出;而触发核聚变反应必须消耗能量,因此人工核聚变的能量与触发核聚变的能量要到达一定的比例才能有经济效应。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。目前主要的几种可控制核聚变方式:超声波核聚变、激光约束(惯性约束)核聚变、磁约束核聚变(托卡马克)。
什么是核裂变?原理是什么
裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部形成,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。对于核弹,链式反应是失控的爆炸,因为每个核的裂变引起另外好几个核的裂变。对于核反应堆,反应进行的速率用插入控制棒来控制,使得平均起来每个核的裂变正好引发另外一个核的裂变。核裂变所释放的高能量中子移动速度极高(快中子),因此必须通过减速,以增加其撞击原子的机会,同时引发更多核裂变。一般商用核反应堆多使用慢化剂将高能量中子速度减慢,变成低能量的中子(热中子)。商营核反应堆普遍采用镉棒、石墨和较昂贵的重水作为慢化剂。 莉泽·迈特纳(Lise Meitner)和奥多·哈恩(Otto Hahn)同为德国柏林威廉皇帝研究所(Kaiser Wilhelm Institute)的研究员。作为放射性元素 研究的一部分,迈特纳和哈恩曾经奋斗多年创造比铀重的原子(超铀原子)。用游离质子轰击铀原子,一些质子会撞击到铀原子核,并粘在上面,从而产生比铀重的元素。这一点看起来显而易见,却一直没能成功。他们用其他重金属测试了自己的方法,每次的反应都不出所料,一切都按莉泽的物理方程式所描述的发生了。可是一到铀,这种人们所知的最重的元素,就行不通了。整个20世纪30年代,没人能解释为什么用铀做的实验总是失败。 从物理学上讲,比铀重的原子不可能存在是没有道理的。但是,100多次的试验,没有一次成功。显然,实验过程中发生了他们没有意识到的事情。他们需要新的实验来说明游离的质子轰击铀原子核时究竟发生了什么。最后,奥多想到了一个办法:用非放射性的钡作标记,不断地探测和测量放射性的镭的存在。如果铀衰变为镭,钡就会探测到。他们先进行前期实验,确定在铀存在的条件下钡对放射性镭的反应,还重新测量了镭的确切衰变速度和衰变模式。这花了他们三个月的时间。没等他们进行实质性的实验,莉泽就不得不逃往瑞典,躲避上台的希特勒纳粹党。奥多只得独自进行他们的伟大的实验。奥托·哈恩完成实验两周后,莉泽·迈特纳就收到了一份长长的报告,其中记述了他实验的失败。哈恩用集束粒子流轰击铀,却连镭也没得到,只探测到了更多的钡——钡远远多出了实验开始时的量。他感到迷惑不解,请求莉泽帮他解释这究竟是怎么回事。一周后,莉泽穿着雪鞋在初冬的雪地里散步,这时一个画面从她心中一闪而过:原子将自身撕裂开来。这个画面来得那么生动、惊人和强烈,她几乎从想象中就能感到原子核的跳动,能听到原子撕裂时发出的咝咝声。她立即认识到自己已经找到了答案:质子的增加使铀原子核变得很不稳定,从而发生分裂。他们又做了一个实验,证明当游离的质子轰击放射性铀时,每个铀原子都分裂成了两部分,生成了钡和氪。这个过程还释放出巨大的能量。就这样迈特纳发现了核裂变的过程。将近4年之后,1942年12月2日下午2时20分,恩里克·费米扳动开关,几百个吸收中子的镉控制棒冲出石墨块和数吨氧化铀小球垒成的反应堆。费米在芝加哥大学斯塔格足球场的西看台下的地下网球场内堆放了4.2万个石墨块。这是世界上第一个核反应堆——是迈特纳发现的产物。1945年,原子弹的发明是她的核裂变发现的第二次应用。我们应谨慎利用核裂变!
核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核,主要是指铀核或钚核,分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。原子弹、裂变核电站或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀235原子,从而形成链式反应。
原理:
裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核的形态最为有效。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部形成,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。
意义:
对裂变现象的研究,几十年来始终是核物理的一个活跃的分支。这是由于:
①裂变有着重大的实用价值;
②裂变是一个极复杂的核过程,研究这一过程有助于原子核物理学的发展。
在裂变发现后,很快就弄清楚了,裂变时不但释放出巨大的能量,而且同时还发射出几个中子。既然中子能引起裂变,裂变又产生更多的中子,因此可以通过链式反应(见裂变反应堆)在宏观尺度上使原子核释放出能量来。这就找到了大规模利用核能的途径。除了巨大的核能在军事和能源方面的实际应用之外,随着反应堆的建立,放射性同位素开始大规模生产并广泛应用于工农医等各部门。从发现衰变到掌握原子能,是20世纪科学史上的重要一页。
裂变是核的大形变集体运动的结果,弄清它的机制,了解裂变过程的各种复杂的现象,到现在仍然是一个需要继续努力研究的方向。因此对于核物理本身,裂变也具有很重要的意义。此外,自发裂变是决定最重的那些核素的稳定性的重要因素;裂变产物提供了大量的丰中子远离β稳定线的核素;裂变研究又提供了原子核在大形变条件下的各种特性(如变形核的壳效应)等等。所有这些都说明裂变是核物理的一个重要研究领域。
原子核裂变,是指一个重原子核(重原子:质子和中子的重量偏重,一个重原子可以分裂为两个轻原子)分裂成为两个质量为同一量级的碎块,并瞬间释放出巨大能量的现象。原子核裂变具有两种模式,一种是由重原子核、自发地裂变,并释放出能量。另一种是在中子的作用下而引发的核裂变,这种原子核裂变方式,是人类迄今为止大量释放原子能的主要方式。
核裂变的原理是什么
1、核裂变又称核分裂是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子,从而形成链式反应。
2、原理:裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
扩展资料:
主要应用:
核电站和原子弹是核裂变能的两大应用,两者机制上的差异主要在于链式反应速度是否受到控制。核电站的关键设备是核反应堆,它相当于火电站的锅炉,受控的链式反应就在这里进行。核反应堆有多种类型,按引起裂变的中子能量可分为:热中子堆和快中子堆。
热中子的能量在0.1eV(电子伏特)左右,快中子能量平均在2eV左右。运行的是热中子堆,其中需要有慢化剂,通过它的原子与中子碰撞,将快中子慢化为热中子。慢化剂用的是水、重水或石墨。堆内还有载出热量的冷却剂,冷却剂有水、重水和氦等。
根据慢化剂和冷却剂和燃料不同,热中子堆可分为轻水堆(用轻水作慢化剂和冷却剂稍加浓铀作燃料)、重水堆(用重水作慢化剂和冷却剂稍加浓铀作燃料)和石墨水冷堆(石墨慢化,轻水冷却,稍加浓铀),轻水堆又分压水堆和沸水堆。
参考资料来源:百度百科——核裂变
什么是核裂变?
核裂变:一个原子核分裂成几个原子核的变化
一个核被中子轰击变两个或三个小核
核裂变的原理是什么
核裂变的例子有哪些
核裂变的例子有原子弹和核能发电厂。
一、原子弹
1、原子弹的工作原理:在原子弹中,铀-235(U-235)被用作裂变材料。当其受到足够的中子轰击时,会触发裂变反应,生成两个中等质量的原子核和大量的自由中子以及大量的能量。这些能量以爆炸的形式释放出来,这就是原子弹爆炸的原理。
2. 原子弹的影响:原子弹是人类历史上使用过的最具破坏性的核武器之一。1945年在日本广岛和长崎投下的原子弹,造成了大约20万人的直接死亡,以及随后的放射性疾病和环境破坏。
二、核能发电厂
1、核能发电厂的工作原理:与原子弹不同,核能发电厂不直接使用裂变产生的大量能量。相反,它们使用从化石燃料(如煤炭或天然气)中提取的热能来加热水,产生蒸汽,然后驱动涡轮机旋转。
2、核能的优点:与其他形式的能源相比,核能有几个优点。首先,它是一种高密度的能量源,即同等重量的物质所能产生的能量远远超过化石燃料。其次,核燃料的储量相对丰富,特别是铀元素。最后,核能发电厂可以在没有化石燃料的地区或进行长途运输的情况下提供电力。
核试验的注意事项
1、严格的安全措施:在进行核试验之前,应确保所有参与人员都接受了充分的安全培训,了解潜在的危险和应对措施。此外,试验现场应配备必要的安全设备,如防护服、防毒面具和通讯设备等。
2、选择合适的试验场地:核试验应在专门的试验场地进行,避免对居民区和生态环境造成不良影响。试验场地应远离水源、河流和山脉等可能受到辐射影响的区域。
3、严格的监管和管理:核试验应在政府相关部门的监管下进行,确保试验过程符合国际核安全标准。同时,试验数据应进行严格的记录和分析,以便对核试验效果进行评估和改进。
4、环境保护:在进行核试验时,应尽量减少对环境的破坏。例如,试验产生的放射性废物应妥善处理,避免对土壤和水源造成污染。此外,试验后应对试验场进行彻底的清理和修复工作。
什么是核裂变
核裂变的原理是什么
核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核,主要是指铀核或钚核,分裂成质量差不多的轻原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变。
中文名:核裂变
外文名:Nuclear fission
别名:核分裂
领域:物理学
核裂变(Nuclear fission)又称核分裂,是一个原子核分裂成几个原子核的变化。
裂变只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)和钚(bù)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1千克铀-238的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量(足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时),与燃烧至少2000吨煤释放的能量一样多。
核裂变也可以在没有外来中子的情形下出现,这种核裂变称为自发裂变,是放射性衰变的一种,只出现在几种较重的同位素中。不过大部份的核裂变都是一种有中子撞击的核反应,反应物裂变为二个或多个较小的原子核。核反应是依中子撞击的机制所产生,不是依照自发裂变中,相对较固定的指数衰减及半衰期特性所控制。