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你认为裂变产生的新元素可控吗?

发布时间:2019-07-05 12:21 来源:未知 编辑:admin

  裂变和聚变都能产生新的元素。裂变是重原子分裂成轻原子,裂变产物包括从锌(原子序数30)到钆(原子序数64)35种元素,约300多个核素。广义上说宇宙中的元素除了氢以外,其他的都是聚变产物。氕(氢的同位素)在宇宙中的丰度达到99%以上,宇宙中恒星都是一个个的核聚变装置,中心区域再超高温和超高压下氢不断的进行核聚变,产生氦。恒星晚年,由于氢消耗殆尽,开始燃烧氦维持聚变,氦燃烧把三个氦原子核聚合成一个碳原子核。由此生成的碳原子核又可吸收一个氦原子核,生成氧原子核。氧原子核还可吸收一个氦原子核,生成氖原子核,这个过程一直持续(大质量恒星),直至生成铁,核聚变停止,大质量恒星会发生超信息爆炸。原子序数高于铁的元素是在超新星爆炸产生的极高压极高温下聚变产生的。

  核反应确实包括核裂变和核聚变,比如的是核裂变,而氢弹则是核聚变。现在核发电站用的是核裂变,因为核聚变的技术要求更高,但应用的前景很大。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(核裂变)是发生在原子核层面上的,所以核聚变(核裂变)不属于化学变化。化学反应中很多都有从外界吸收能量的,比如化学反应,铵根水解即为吸热。至于全球化变暖的问题,可能在你深入学习化学后,会找到方法。

  到了第二代恒星形成时,就已经有了碳元素(来源于第一代恒星)。因而,从第二代恒星开始,大质量恒星可以直接用CNO循环方式合成氦元素。当氢用得差不多了,氦也用得差不多了后,恒星还会继续收缩,使碳恒星核继续升温,从引发一系列的核聚变反应。在比1亿度稍高时,碳再加入一个氦核,能组成一个氧核。氧原子核还可吸收一个氦原子核,生成氖原子核。如果温度继续升高,核聚变反应还会一步一步地进行下去。恒星内部的元素形成基本过程是将氦核(又叫做α粒子)加进已经存在的核,所以元素是按每步4个原子质量单位一步一步加工出来的。同时,恒星中游离的质子(氢核)和中子也会在高温下加入已形成的各种元素的原子核,形成比4个质量单位多一个、两个或三个单位的元素以及它们的同位素。元素越来越重,原子核中质子数量越来越多,电斥力也越来越强。要使它们相互碰撞,所需要的能量(温度)也越来越高。所以,要使它们发生聚变反应,就越来越难,发生的几率就越来越小。这也是宇宙中较轻的元素较多,越重的元素就越少的原因。每一种元素合成时的反应几率都是可以计算出来的,这个反应几率叫反应截面。各种重元素就是这样一个挨着一个地合成出来了。只是碳元素以后的元素合成,只能在大质量恒星中进行。恒星中元素的合成不是没有止境的,元素的合成有一个终点。核聚变反应有一个要求,就是发生核聚变反应后,要有能量释放出来,以维持恒星向外的辐射压,保证恒星的稳定。随着元素质量越来越大,继续聚变下去,释放的能量会越来越少,这个能量叫原子核内能。核合成到铁元素时,就终止了。因为铁元素原子核的内能是零。

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