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大亚湾核电站是利用核裂变还是核聚变

发布时间:2019-09-15 00:48 来源:未知 编辑:admin

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  大亚湾核电站为轻水堆型核电站,反应堆采用2%~3%低浓缩铀作燃料,用水作慢化剂和冷却剂。此种反应堆的体积小,造价低,技术也较容易掌握。

  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。

  核聚变人类现在掌握的就是氢弹. 世界上没有任何一个国家掌握核聚变为大规模民用.

  核裂变,又称核分裂,是指由较重的(原子序数较大的)原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。

  重核原子经中子撞击后,分裂成为两个较轻的原子,同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子,从而形成链式反应而自发裂变。原子核裂变时除放出中子还会放出热,核电站用以发电的能量即来源於此。

  由於每次核裂变释放出的中子数量大於一个,因此若对链式反应不加以控制,同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够多,将会瞬间释放大量的能量。便应用了核裂变的这种特性。制成所使用的重核含量,需要在90%以上。

  核能发电应用中所使用的核燃料,铀-235的含量通常很低,大约在3%到5%,因此不会产生核爆。但核电站仍需要对反应堆中的中子数量加以控制,以防止功率过高造成反应堆熔毁的事故。通常会在反应堆的慢化剂中添加硼,并使用控制棒(银-铟-镉合金制成)吸收堆芯中的中子以控制核分裂速度。

  核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。

  相比核裂变,核聚变的放射性污染等环境问题少很多,而且其原料可直接取自海水中的氘,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式。

  目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,主要如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出;而触发核融合反应必须消耗能量,因此人造核融合制造的能量与触发核融合的能量要到达一定的比例才能有经济效应。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。

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