铀核裂变三个方程式,铀核裂变的核反应方程式是什么

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-02 03:00:45

被“小男孩”原子弹轰炸后的广岛

那么我们难免会想到一个问题,如果是一公斤的铀235裂变会产生多少能量呢?

铀235裂变产生多少能量?‍

铀裂变,是指铀的同位素——铀235发生核裂变,因为在铀的同位素中,只有铀235能够发生裂变。

铀裂变也同我们上文提到的核裂变的过程相似,都是由于中子撞击使原子核分裂产生能量。

核反应方程有U n→Nd Zr 3n 8e (ν-,反中微子)、U n→Sr Xe 2n、U n→Ba Kr 3n。

这三个方程式是最主要的三个方程。根据这些方程来看,在核裂变的结束,铀原子核最终有可能会形成钕和锆、锶和氙、钡和氪等原子核。由于在反应前后,质量减少了,这些减少的质量都变成了释放出去的能量。

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铀235发生核裂变

那么假如一公斤的铀235发生裂变会产生多少能量呢?

当一个中子撞击在铀原子核上,铀原子核就会分裂成两个较轻的新原子核,和一些中子及射线,并产生能量,生成的中子继续撞击其他的铀原子核,形成循环往复的链式反应,源源不断地产生能量。

据统计一个铀元素裂变产生的能量在3.2*10 ^-11焦耳的能量,我们根据化学公式计算可得出一公斤的铀大概有2.56 x 10^24个原子,两者相乘就得出一公斤铀裂变产生的能量,即为8.2 x 10^13焦耳的能量。

假如把这些能量换算成其他物质产生的能量,例如我们最常见的化石能源——煤炭,一公斤铀裂变产生的全部能量大概相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量,从这可以看出,铀是一个高能物质,而铀裂变产生的核能也是我们当今世界的清洁能源之一,因此我们对于铀是有着需求的。

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铀裂变产生大量的能量

既然铀235有着这么强大的核能储备,我们现在对它进行大规模开采了吗?而地球上又有着多少铀可供我们开采?

我们从上文中知道只有铀235才可以进行核裂变进而产生我们所需要的核能,但是铀235的获取难度大吗,铀矿都集中分布在哪?关于铀储量我们有着许许多多的问题。

地球上的铀可供使用的时间‍

地球上的资源分为两大类,一类是可再生资源,指在一段时间内取之不尽用之不竭的能源,但也不是可以随便取用的,要有节制的使用,例如,风能、水能、太阳能、地热能等;

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风能

另一类是不可再生资源,指我们在开发利用之后,在很长一段时间内都不会再生的自然资源,例如,煤炭石油等化石能源、金银铁铜等矿石资源,还有土壤也属于不可再生资源,而我们今天谈到的铀就属于不可再生资源中的矿石资源。

属于不可再生资源的铀,我们要更加谨慎使用,因为它是不可再生的,所以用一点就少一点。

根据目前的资料来看,全世界已探明的铀大概是700多万吨,其中铀235的占比约为0.7%,如果按照目前人类的平均使用量来计算,那么这些铀矿中的铀235只够支持人类使用80年左右。

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