用一种原子制造出另一种或几种新的原子是什么意思?
裂变和聚变,不是化学上的问题你应该去查物的。
1.重核的裂变
(1)裂变
一个重核分裂成两个中等质量的核的反应过程叫裂变。裂变要在一定的条件下进行,比如235U只有俘获一个能量不小于 1兆电子伏特中子时才能发生裂变。
(2)235U裂变的产物
235U俘获一个中子发生裂变后的产物很多,有时是氙和锶,有时是钡和氪或锑和铌,我国物理学家何泽慧、钱三强还发现铀核有时裂变为三部分或四部分。
(3)常见的铀核裂变方程
(4)裂变反应中释放的能量计算
设u核的质量为m1,产物的质量为m2、m3,中子的质量为m,则裂变时的质量亏损:
Δm=(m1+ m0)-(m1+m2+ k· m0),
k是裂变时...全部
裂变和聚变,不是化学上的问题你应该去查物的。
1.重核的裂变
(1)裂变
一个重核分裂成两个中等质量的核的反应过程叫裂变。裂变要在一定的条件下进行,比如235U只有俘获一个能量不小于 1兆电子伏特中子时才能发生裂变。
(2)235U裂变的产物
235U俘获一个中子发生裂变后的产物很多,有时是氙和锶,有时是钡和氪或锑和铌,我国物理学家何泽慧、钱三强还发现铀核有时裂变为三部分或四部分。
(3)常见的铀核裂变方程
(4)裂变反应中释放的能量计算
设u核的质量为m1,产物的质量为m2、m3,中子的质量为m,则裂变时的质量亏损:
Δm=(m1+ m0)-(m1+m2+ k· m0),
k是裂变时产生的中子个数,则质能方程可得反应中释放的能量:ΔE=Δmc2。
(5)链式反应
铀核裂变的时候要放出一些中子,这些中子又可引起其它的铀235核裂变,就可使裂变反应不断进行下去,这种反应叫做链式反应。
(6)临界体积
能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做铀的临界体积。
【说明】 ①释放核能的方法:
a.利用天然放射性元素原子核的衰变取得原子能。如 U238在α衰变时放出的α粒子有4。18兆电子伏的能量,钴60的β衰变放出的β粒子有0。32兆电子伏能量,放出的γ光子具有1。
17兆电子伏的能量。可见衰变过程也是释放能量的过程。可是天然衰变进行得非常缓慢(铀238的半衰期为 4。 49 × 109年,钴 60的半衰期为 5。 27年),放出的功率很小,人又无法控制,实用价值不大(可用于医疗、科研)。
b.利用人工转变原子核时放出的能量。如49Be+24He→612C+01n+5。6MeV,36Li+01n→24He+13H+4。8MeV。确实有能量放出来,但是粒子击中原子核的机会太少了,常常是用几百万个粒子才击中一、两次,这种做法是得不偿失的。
c.重核裂变和链式反应是释放核能的实际可行的方法。
②重核裂变的机制:中子打进铀235后,形成一个新的处于激发态的核,由于其中核子的剧烈运动,核子间的距离增大,核力迅速减少,不足以克服质子间的库仑力,核就分裂成两部分或三、四部分。
裂成三、四部分的机率很小,只有裂成两部分机率的千分之三和万分之三。
③维持链式反应要有一定的条件。如果每次裂变放出的中子平均有一个能再度引起裂变反应,或者说一代裂变中子的总数不少于前一代的中子数,链式反应就能维持下去。
由于裂变放出的中子有的可能从裂变物质中漏失出去,有的可能被裂变物质吸收而没有产生裂变,也有的可能被裂变物质中所含的杂质吸收,所以链式反应未必能持续地进行下去。要维持链式反应,就要减少裂变物质中的杂质,还要增大裂变物质的体积。
这就引入了临界体积的概念。参加裂变反应的裂变物质体积越大,中子的漏失越少。裂变物质达到一定体积(即临界体积)时,链式反应就可以持续下去。跟临界体积相对应的裂变物质的质量,叫临界质量。纯铀235的临界体积(球形),直径只有4。
8厘米,相应的临界质量只有1千克左右。核反应堆,由于堆型的不同,临界质量可以从几千克到几百千克。
④裂变反应中放出的中子能量在0。1至20兆电子伏之间,平均约2兆电子伏。在反应堆中减速后,中子的动能减小到跟减速剂的原子核达到热平衡,这样的中子称为热中子。
它的能量大小与周围的温度有关。
兆电子伏的中子,低于这个能量的称为慢中子。在反应堆的研究中,有时也把能量高于热中子的全部中子归入快中子中。
2.轻核的聚变
(1)聚变
轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变。
要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到10-15米。
(2)常见的聚变方程
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核:
12H+13H→24He+01n
这个核反应可释放17。
6MeV的能量,平均每个核子释放3。5MeV的能量。
此外还有一些核聚变的实例,如
在这两个反应中,前一反应的材料是氘;后一反应的材料是氘和氚,而氚又是前一反应的产物。所以氘是实现这两个反应的原始材料。
只要有了氘核和适当的装置,使这两个反应能连续进行,就可以三个氘核的
不尽的。
在太阳内部,氢核在极高温度下聚变成氦核,在这过程中释放出28MeV的能量。不过这种聚变过程,不是一次反应就能完成的,要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。
太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率,向宇宙空间辐射能量的。收起