核电站是怎么来的?
匈牙利有一位名叫西拉德的物理学家, 他在20世纪30年代发现了一个秘密:原来,
铀原子核在吸收了 1个慢中子后,会发生裂 变,释放出2个中子。
这种“盈余”现象,使得链式反应成为可 能。 因为放出来的2个中子,如果各自又击 中2个新的铀核,使它们都放出2个中子,这 样就出现了 4个中子;而这4个中子并非等
闲之物,如果再将4个核击中,就会放出8个 中子……如此这般“增殖”下去,过不了多久, 就会有数以亿计的中子来引起核反应了。
这是因为,核反应从第一代传到第二代 原子核,所需的时间间隔只有几百万分之一
秒。这样一来,大量原子核发生裂变在顷刻 间就会发生,以致造成一次巨大的爆炸。1千...全部
匈牙利有一位名叫西拉德的物理学家, 他在20世纪30年代发现了一个秘密:原来,
铀原子核在吸收了 1个慢中子后,会发生裂 变,释放出2个中子。
这种“盈余”现象,使得链式反应成为可 能。
因为放出来的2个中子,如果各自又击 中2个新的铀核,使它们都放出2个中子,这 样就出现了 4个中子;而这4个中子并非等
闲之物,如果再将4个核击中,就会放出8个 中子……如此这般“增殖”下去,过不了多久, 就会有数以亿计的中子来引起核反应了。
这是因为,核反应从第一代传到第二代 原子核,所需的时间间隔只有几百万分之一
秒。这样一来,大量原子核发生裂变在顷刻 间就会发生,以致造成一次巨大的爆炸。1千 克铀的核爆炸相当于2万吨炸药的威力。
这 种新型炸弹就是人们常讲的“核弹”,又被人 称作“原子弹”。
在1945年8月,美国为了早日结束战争, 从日本广岛和长崎的上空投下两颗威力无穷 的原子弹。日本受到原子弹的攻击,出现了 巨大的人员伤亡和财产损失,不得不投降
这是核能的第一次应用。
可是,对这种核反应能不能加以控制,让 它不快不慢地进行,而把巨大能量一点一点
地进行释放呢?这样一来,核的破坏力就会
消除,它就不但能应用于战争,还能为人类和 平时的事业服务了。
1942年,正在美国的科学家费米开始对 如何控制链式核反应进行细致的研究。
首先,要想使规模的链式反应不断延续 下去,就得使产生出来的中子发生化学反应,
变成慢中子,以利于被铀核吸收。要使中子 “减速”,最好的材料是石墨,一旦链式反应进 行得快了,最佳的方法就是“吃掉”一部分中 子。
而镉在诸多元素中,能够起到大量吸收 中子的作用。
费米终于想出了一个办法,可以将这三 种材料予以巧妙的组合。他把铀和石墨做成
砖块形状,一一相间地叠起来。而每块铀和 石墨在其中间都有个洞。堆放时使中间的洞 呈现出相通的状态,然后将一根根镉棒插入 洞中。
这样一个装置,就是人们常常提到的 “反应堆”。
实验幵始后,铀核的裂变就连续不断地 产生,如果链式反应特别强烈,就插入镉棒,
让它大量吸收中子。这样一来,裂变反应就 能不快不慢地、连续不断地进行,它的能量也 以热量的方式不断释放出来
如果1克铀产生裂变,最大限度就是放
出142 xlO8焦耳的热量,而1克碳在燃烧时 最多只能放出33 x 103焦耳的热量,两者之间 竟然相差到40多万倍!这么巨大的热量把
它用来加热水,再用这么多的水蒸气驱动汽 轮机发电,就是现代核电站的工作原理。
与火力发电站相比,核电站的优越性更 加明显。一座6 x 108瓦的大型火力发电站, 每昼夜有7200吨煤要燃烧掉,这就要用专门
的火车日夜不停地运煤。而同样规模的核电 站,一昼夜只需要用掉2000克的“核燃料” (铀),由于煤、石油的大量燃烧,火力电站会 使大气受到严重污染,核电站却非常干净、卫 生,是一种特别清洁的能源设施。
1954年,前苏联的奥布宁斯克核电站开始 运转,为前苏联的经济发展做出了极大的贡献。 这座电站也是世界上的第一座实用核电站。收起