啥叫裂变,核弹
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 05:34:00
啥叫裂变,核弹
啥叫裂变,核弹
啥叫裂变,核弹
核能是能源家族的新成员,它包括裂变能和聚变能两种主要形式.裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量,目前已经实现商用化.因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展.另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能.
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素?氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了150亿年.氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦.另外,由于核聚变需要极高温度,一旦某一环节出现问题,燃料温度下降,聚变反应就会自动中止.也就是说,聚变堆是次临界堆,绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核(裂变)电站的事故,它是安全的.因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源.这就是为什么世界各国,尤其是发达国家不遗余力,竞相研究、开发聚变能的原因所在.
其实,人类已经实现了氘氚核聚变?氢弹暴炸,但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难,人类需要的是实现受控核聚变,以解决能源危机.聚变的第一步是要使燃料处于等离子体态,也即进入物质第四态.等离子体是一种充分电离的、整体呈电中性的气体.在等离子体中,由于高温,电子已获得足够的能量摆脱原子核的束缚,原子核完全裸露,为核子的碰撞准备了条件.当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间,这种聚变反应就可以稳定地持续进行.等离子体的温度、密度和热能约束时间三者乘积称为“聚变三重积”,当它达到1022时,聚变反应输出的功率等于为驱动聚变反应而输入的功率,必须超过这一基本值,聚变反应才能自持进行.由于三重积的苛刻要求,受控核聚变的实现极其艰难,真正建造商用聚变堆要等到21世纪中叶.作为21世纪理想的换代新能源,核聚变的研究和发展对中国和亚洲等能源需求巨大、化石燃料资源不足的发展中国家和地区有特别重要的战略意义.