首页 理论教育 原子核和核能

原子核和核能

时间:2022-04-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:原子是组成单质和化合物分子的最小微粒,由带正电的原子核和绕核运动并与核电荷数相等的电子组成。原子核的密度和能量极大。构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中不发生原子核分裂,形成稳定性核素。核能是原子核能的简称,又称原子能。原子核以重核裂变和轻核聚变两种方式释放出核能。

原子是组成单质和化合物分子的最小微粒,由带正电的原子核和绕核运动并与核电荷数相等的电子组成。各种元素的原子具有不同的平均质量和原子结构。一般化学反应,只是电子发生变化,而不发生原子核的改变。

原子核位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。原子核极小,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了几乎原子的全部质量。原子核的密度和能量极大。构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中不发生原子核分裂,形成稳定性核素。但在某些重原子核中,由于核力的控制能力弱,元素难以稳定,比如铀就是这样。铀核是自然界中最大的核家族,核内质子数多,自身不稳定,倾向于分裂并释放出巨大能量。

核能是原子核能的简称,又称原子能。核能是核结构发生变化时放出的能量。原子核以重核裂变和轻核聚变两种方式释放出核能。用中子轰击重原子核(如铀核),能使其分裂成两块具有中等质量数的碎片,同时释放大量能量和两三个中子;这些中子又能引起其他铀核分裂,形成的自持链式反应,直到把铀核全部分裂,释放出巨大能量。1千克铀完全裂变释放的能量相当于2 500吨标准煤燃烧释放的能量。由两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核而释放出巨大的能量称为轻核聚变。轻核聚变时放出的能量要比同质量的重核裂变大几倍,如1千克氘聚变产生的能量相当于1万吨标准煤燃烧释放的能量。以相同质量反应物的释放能量大小做比较,核裂变能和核聚变能分别是化学能的250万倍和1 000万倍。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈