我就是小J
2005-6-13 2005-6-13 核能的利用是20世紀(jì)能源科學(xué)的主要成就。核能又稱原子能，是原子核中的核子重新分配時釋放出來的能量。核子指的是組成原子核的基本單位粒子，是質(zhì)子和中子的統(tǒng)稱。人類和平利用核裂變能的關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)指的是原子核的連續(xù)裂變過程。核反應(yīng)堆是維持可控核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。核反應(yīng)堆一般由堆芯、控制棒、反射層、堆內(nèi)支撐機構(gòu)、反應(yīng)堆容器等組成。
大料醬VS小麋鹿
核能即原子能，它是原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。通常的化學(xué)反應(yīng)，僅涉及原子與原子之間相互結(jié)合關(guān)系的變化，而原子核不發(fā)生變化。在原子核反應(yīng)中，原子核的組成部分(中子和質(zhì)子)的相互關(guān)系發(fā)生變化。由于這些粒子之間結(jié)合的緊密程度，遠遠大于原子間結(jié)合的緊密程度，因此核反應(yīng)中的能量變化比化學(xué)反應(yīng)大幾百萬倍。核能與化學(xué)能可做如下具體比較：1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放能量29260焦?fàn)枴?公斤石油燃燒釋放能量418000焦?fàn)枴?公斤鈾－235裂變釋放能量685.5億焦?fàn)枴?公斤抗流混和物聚變釋放能量3385.8億焦?fàn)枴?/p>
兜兜兜爾
核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發(fā)生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。 要用反應(yīng)堆產(chǎn)生核能,需要解決以下4個問題：①為核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供必要的條件，使之得以進行。②鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須能由人通過一定裝置進行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會釀成災(zāi)害。③裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量要能從反應(yīng)堆中安全取出。④裂變反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和放射性物質(zhì)對人體危害很大，必須設(shè)法避免它們對核電站工作人員和附近居民的傷害。優(yōu)點： 1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。 2.核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。 3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。 5.核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。 缺點： 1.核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當(dāng)大的政治困擾。 2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。 3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財務(wù)風(fēng)險較高。 4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)。 5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。 6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。
曉柚崽崽！
核能（或稱原子能）是通過核反應(yīng)從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速。核能可通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，較重的原子核分裂釋放結(jié)合能。2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)合能。3、核衰變，原子核自發(fā)衰變過程中釋放能量。核能是人類最具希望的未來能源之一。人們開發(fā)核能的途徑有兩條：一是重元素的裂變，如鈾的裂變；二是輕元素的聚變，如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術(shù)，己得到實際性的應(yīng)用；而輕元素聚變技術(shù)，也正在積極研究之中?？刹徽撌侵卦剽櫍€是輕元素氘、氚，在海洋中都有相當(dāng)巨大的儲藏量?？捎米髂茉吹暮朔磻?yīng)，目前主要有重元素原子核(鈾－235、鈾－233、钚－239、釷)的裂變反應(yīng)和輕元素(氘、氚)原子核的聚變反應(yīng)兩大類。核裂變是1942年首次點火實現(xiàn)的，可控核聚變許多國家正在緊張的研究之中，至今尚未實現(xiàn)。所以說，可控核聚變被認為屬于下一世紀(jì)的能源。核衰變是放射性核素自發(fā)地釋放射線和能量，最終轉(zhuǎn)化為其他穩(wěn)定核素的過程。放射性核素在進行核衰變的時候，根據(jù)核素的性質(zhì)可能放射出α射線、β射線、γ射線以及俘獲電子等。由於一個原子的衰變是自然地發(fā)生，即不能預(yù)知何時會發(fā)生，因此會以機會率來表示。每顆原子衰變的機率大致相同，做實驗的時候，會使用千千萬萬的原子。當(dāng)原子開始發(fā)生衰變，其數(shù)量會越來越少，衰變的速度也會因而減慢。例如一種原子的半衰期為一小時，一小時后其未衰變的原子會剩下原來的二分一，兩小時后會是四分一，三小時后會是八分一。
typical2006
1、核能是核反應(yīng)從原子核發(fā)出的能量。2、核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)電不會造成空氣污染.3、核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳.
五月的史努比
核能誕生 發(fā)現(xiàn)原子后，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)原子核能夠發(fā)生分裂，也就是一個原子核分成兩個原子核、三個原子核……而且在分裂后還能產(chǎn)生很大的能量。 鈾核裂變?yōu)閮蓚€碎片（兩個新的原子核）的消息立即傳遍了全世界。緊接著各國科學(xué)家們都證實：鈾核確實是分裂了。 鈾核分裂產(chǎn)生的這個能量，比相同質(zhì)量的化學(xué)反應(yīng)放出的能量大幾百萬倍以上！就這樣，人們發(fā)現(xiàn)了“原子的火花”，一種新形式的能量。這個能量就是原子核裂變能，也稱核能，或原子能。但當(dāng)時，人們只注意到了釋放出驚人的能量，卻忽略了釋放中子的問題。稍后，哈恩、約里奧·居里及其同事哈爾班等人又發(fā)現(xiàn)了更重要的一點，也是最引人注目的一點，就是：在鈾核裂變釋放出巨大能量的同時，還放出兩、三個中子來。 這是又一項驚人的發(fā)現(xiàn)。為什么呢？ 一個中子打碎一個鈾核，產(chǎn)生能量，放出兩個中子來；這兩個中子又打中另外兩個鈾核，產(chǎn)生兩倍的能量，再放出四個中子來，這四個中子又打中鄰近的四個鈾核，產(chǎn)生四倍的能量，再放出八個中子來……。以此類推，這樣的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，也就是一環(huán)扣一環(huán)的反應(yīng)，又稱連鎖反應(yīng)，持續(xù)下去，宛如雪崩，山頂上一團雪滾下來，這團雪帶動了其它雪，其它的雪再帶動另一塊雪，這樣連續(xù)下去，愈滾愈烈，瞬間就會形成大雪球，滾下山坡，勢不可擋。這意味著：極其微小的中子，將有能力釋放沉睡在大自然界中幾十億年的物質(zhì)巨人。 正是由干這一發(fā)現(xiàn)，盧瑟福和同他持同樣觀點的人認為開發(fā)利用原子能量的設(shè)想不可能的結(jié)論，終于被一種新的科學(xué)手段所動搖，并且最后被徹底摧毀了。 1944年，哈恩因為發(fā)現(xiàn)了“重核裂變反應(yīng)”，榮獲該年度的諾貝爾化學(xué)獎。但是，在這一研究中曾經(jīng)與其合作并作出過重大貢獻的梅特納和斯特拉斯曼卻沒有獲此殊榮，對此，人們不免感到遺憾。特別是對梅特約而言，是她首先創(chuàng)造性的采用了“原子分裂”這個科學(xué)史上從來沒有過的名詞，難道僅僅因為她是一位女科學(xué)家就可以“忽略不計”嗎？對此，一直到20世紀(jì)的90年代，仍然有人為她和有同樣命運的女科學(xué)家們感到不平。 不過，尚可欣慰的是，1966年，梅特納博士和哈恩博士，還有斯特拉斯曼博士共同獲得瑞典原子能委員會頒發(fā)的5萬美元的“恩里科·費米獎”。那時的梅特納已有80高齡，身體很虛弱，不能到維也納去領(lǐng)獎，是由原子能委員會主席西博格博士親自到英國劍橋向她授獎的。這對梅特納博士來說，當(dāng)是極大的榮譽，也是莫大的欣慰。 愛因斯坦和原子能 愛因斯坦早在1905年發(fā)表狹義相對論的原始論文，作為相對論的一個推論，他又提出了質(zhì)能關(guān)系。這種關(guān)系的發(fā)現(xiàn)，對解釋原子能釋放有重大意義。 在知道原子能以前，只知道世界上有機械能，如汽車運動的動能；有化學(xué)能，如燃燒酒精放出熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸細怏w和水；有電能，當(dāng)電流通過電爐絲以后，會發(fā)出熱和光，等。這些能量的釋放，都不會改變物質(zhì)的質(zhì)量，只會改變能量的形式。 例如，兩輛完全相同的汽車，都是5噸，一輛在運動，一輛是靜止的，運動的車雖然有動能，但其質(zhì)量與靜止的車是完全一樣的，不會因為運動而發(fā)生變化；如果運動的車一旦與靜止的車發(fā)生碰撞，猛然停止時，動能雖然失去了，可我們發(fā)現(xiàn)，汽車在相撞處變得很熱。這是什么原因呢？汽車的動能轉(zhuǎn)變成了撞擊點金屬的熱能，而汽車的質(zhì)量仍然沒有改變，還是5噸。這是用我們的常識可以理解的。 但愛因斯坦發(fā)現(xiàn)質(zhì)能關(guān)系以后，他的理論是，質(zhì)量也可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，而且這種轉(zhuǎn)變的能量非常巨大。 例如，原子能比化學(xué)反應(yīng)中釋放的熱能要大將近5千萬倍：鈾核裂變的這種原子能釋放形式約為200，000，000電子伏特（一種能量單位），而碳的燃燒這種化學(xué)反應(yīng)能量僅放出4．1電子伏特。原子能是怎樣產(chǎn)生的呢？前面已經(jīng)提到，鈾核裂變以后產(chǎn)生碎片，我們發(fā)現(xiàn)，所有這些碎片質(zhì)量加起來少于裂變以前的鈾核，那么，少掉的質(zhì)量到哪里去了，就是因為轉(zhuǎn)變成了原子能。數(shù)學(xué)上用E＝mc2 的公式來表示，即：能量等于質(zhì)量乘以光速的平方。由于光速是個很大的數(shù)字（c＝30，000，000，000厘米／秒），所以質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰亢髸莻€非常巨大的數(shù)量。愛因斯坦的理論超出了人們的常識范圍，這正是他的過人之處。 愛因斯坦的這個質(zhì)能關(guān)系正確地解釋了原子能的來源，奠定了原子能理論的基礎(chǔ)。
長虹飲練
核能的重原子核分裂，需要中子來引發(fā)。當(dāng)中子跟重原子核碰撞并被吸收，重原子核就會立即分裂成兩片。這兩片其實是兩個輕的原子核。裂變反應(yīng)同時釋放出中子和能量。新產(chǎn)生的中子跟其他原子核碰撞，引起新的裂變，這樣可形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。裂變反應(yīng)釋放出的中子速度很高(每秒幾萬公里)稱快中子?？熘凶硬蝗菀滓鹆炎?，猶如高速子彈穿過物體，不能把物體打碎一樣，而較慢的子彈卻能把物體擊碎。要把快中子減慢下來，使它達到容易引起鈾－235裂變的速度(每秒幾公里)，需要采用慢化劑。常用的慢化劑有普通水、重水和石墨，相應(yīng)的反應(yīng)堆稱為水堆、重水堆和石墨堆。石墨堆和重水堆可用天然鈾作燃料，普通水堆由于吸收中子過多，不能用天然鈾，而必須用濃縮鈾作燃料。核能(或稱原子能)是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc2，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。
