一、核能
原子由原子核和核外电子构成,而原子核又由质子和中子构成,质子带正电荷,中子不带电,对于原子来说,质子和中子几乎集中了原子的全部质量,却挤在原子中心非常小的空间内,构成很小的原子核,这使得原子核分裂或重新组合极其困难,但是一旦使原子核分裂或聚合,就可释放出惊人的能量。 (一)核能的概念 原子核是可以转变的,原子核在转变过程中所释放出的能量叫做核能。核裂变和核聚变是获得核能的两种途径。 (二)裂变 (1)含义:核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出巨大能量的现象。如中子轰击铀235,铀核就会分裂成2个新核,并释放出能量,同时产生几个新的中子,1千克铀全部裂变,释放的能量超过2000吨煤完全燃烧释放的能量。 (2)链式反应:每个铀核裂变时会产生几个中子,这些中子又会继续轰击其他铀核,使其他铀核裂变并产生更多的中子,这样就会导致一系列铀核持续裂变,产生链式反应,如图所示。快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸,原子弹就是利用快速裂变制成的,我们]还可以控制链式反应的速度,把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。
(3)应用:原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应;核电站属于可控制的链式反应。 (三)聚变 (1)含义:2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核,同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度,所以核聚变也叫热核反应。 如图所示,氘核(1个质子和1个氘核中子)和氚核(1个质子和2个中子)在超高温下聚合成新的原子核一氦核,并释放出1个中子,同时释放巨大的能量。
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