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核聚变和核裂变都应用在了哪些方面上
1、核聚变
产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。
核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。由此产生了磁约束核聚变。
2、核裂变
核电站和原子弹是核裂变能的两大应用,两者机制上的差异主要在于链式反应速度是否受到控制。核电站的关键设备是核反应堆,它相当于火电站的锅炉,受控的链式反应就在这里进行。核反应堆有多种类型,按引起裂变的中子能量可分为:热中子堆和快中子堆。
扩展资料
核裂变的原理其实并不复杂,其实就是用中子去轰击裂变材料的重原子核,这些重原子核被轰击后会分裂为二到三个轻原子核。
同时还会释放出二到三个中子,这些中子又会轰击其他的重原子核,这样一来在极短的时间内就释放了巨大的能量,这种过程被称为链式反应,就好像一变二,二变四,四变八一样。
一克铀完全裂变后的能量相当于2.5吨标准煤,但是核裂变在释放巨大能量后产生的核废料有很强大辐射,所以现在世界各国都在抓紧时间研制没有核辐射的可控核聚变技术。
核聚变反应和核裂变反应刚好相反,核裂变是重原子核分裂为轻原子核,而核聚变则是让轻原子核结合成较重的原子核从而释放能量,可控核聚变的能量要比可控核裂变大的多,并且也不会产生核辐。
人类很早以前就掌握了不可控核聚变技术制造了氢弹,氢弹是内部还有一个原子弹,因为只有原子弹爆炸瞬间的高温高压才能让聚变材料成功进行核聚变。
因而氢弹爆炸后是由辐射的,而现在的可控核聚变研究是利用托卡马克装置来产生高温高压从而代替原子弹的点火功能,所以未来的核聚变反应堆是没有辐射的。
参考资料来源:百度百科-核聚变
参考资料来源:百度百科-核裂变
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人工核转变与核聚变、核裂变在核反应方程式上如何区分?
1、人工核转变与核聚变、核裂变在核反应方程式上的区别:
人工核转变:¹⁴N+⁴He→¹⁷O+¹H,⁹Be+⁴He→¹²C+n。
核聚变:³H+²H—→⁴He+10n+1.76×10⁷eV
核裂变:²³⁵U+1n=¹³⁷Ba+⁹⁷Kr+2n
2、定义不同
人工核转变用快速粒子(天然射线或人工加速的粒子)穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程,这就是原子核的人工转变。
核聚变,核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦)。
中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。
核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
扩展资料:
一、核裂变原理:
裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部形成,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。
由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。
对于核弹,链式反应是失控的爆炸,因为每个核的裂变引起另外好几个核的裂变。对于核反应堆,反应进行的速率用插入控制棒来控制,使得平均起来每个核的裂变正好引发另外一个核的裂变。
核裂变所释放的高能量中子移动速度极高(快中子),因此必须通过减速,以增加其撞击原子的机会,同时引发更多核裂变。一般商用核反应堆多使用慢化剂将高能量中子速度减慢,变成低能量的中子(热中子)。商营核反应堆普遍采用镉棒、石墨和较昂贵的重水作为慢化剂。
二、核聚变原理:
核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
热核反应,或原子核的聚变反应,是当前很有前途的新能源。参与核反应的轻原子核,如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应(参见核聚变)。热核反应是氢弹爆炸的基础,可在瞬间产生大量热能,但尚无法加以利用。
如能使热核反应在一定约束区域内,根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。
冷核聚变是指:在相对低温(甚至常温)下进行的核聚变反应,这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变(恒星内部热核反应)而提出的一种概念性‘假设’,这种设想将极大的降低反应要求。
只要能够在较低温度下让核外电子摆脱原子核的束缚,或者在较高温度下用高强度、高密度磁场阻挡中子或者让中子定向输出,就可以使用更普通更简单的设备产生可控冷核聚变反应,同时也使聚核反应更安全。
参考资料来源:百度百科-原子核的人工转变
参考资料来源:百度百科-核聚变
参考资料来源:百度百科-核裂变