三个著名的核反应方程,核反应类型及核反应方程式讲解

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-04 14:14:51

(来源:3g.xici.net)

目前,人类获取核能的方式主要有两种:重核裂变和轻核聚变。核反应释放能量的多少则遵循爱因斯坦的质能方程式。

简单来讲,核裂变就是利用带有一定能量的中子轰击较重的原子核,本身就不怎么“踏实稳重”的重核就会分裂成两个或多个质量较小的原子核,同时还能放出中子和一定的能量。

顾名思义,核聚变就是让两个比较轻且速度超高的原子核相撞然后发生聚合,变成一个较重原子核并放出能量的过程。你问这里为什么要用轻核?因为轻核“老实”啊,重核闲着时都可能“分裂”(衰变),还指望它们能合成一个更重的核吗?

三个著名的核反应方程,核反应类型及核反应方程式讲解(5)

(裂变和聚变,来源:知乎)

核能就是那么一枝独秀,核能是少有的不依赖于太阳的能源来源。就拿最常见的氘氚二核的聚变举例。在地球上,海水中氘的含量为十万分之三,即1升海水中含有0.03克氘,所以海水里大约有40万亿吨的氘。虽然与氢、氘相比,氚在自然界中少得可怜,但可以采用中子轰击锂制备氚;当然,也贵的要死。

这么来看,利用氘聚变产生的能量支撑人类活上几亿年都不成问题。

什么?不信吗?质疑这些小小的原子,能产生多大的能量?

那我们一起开算吧。

三个著名的核反应方程,核反应类型及核反应方程式讲解(6)

(核聚变,来源:百度百科)

首先,先看核聚变。目前所用的氘核聚变,主要应用氘氚二核的聚变反应,如以下公式所示:

三个著名的核反应方程,核反应类型及核反应方程式讲解(7)

则一个氚核和一个氘核聚变,会生成一个氦核和一个中子,同时放出约17.58MeV的能量。

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