核能是裂变还是聚变?
核裂变是一个核分裂成两个或以上,核聚变是两个或以上原子核聚合成一个。从数量上说,一个是少变多,一个是多变少。具体区别如下:
1.含义不同:
核聚变(nuc ear fusion),又称核融合、融合反应,聚变反应或热核反应。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。
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。
2. 产生的能量不同:核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变。核聚变要在近亿度高温条件下进行,地球上原子弹爆炸时可以达到这个温度。
3.作用不同:
裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅产生强大的辐射,伤害人体,而且遗害千年的废料也很难处理,如:原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子,从而形成链式反应。
核聚变的辐射则少得多,且生成新的质量更重的原子核(如氛),中子质量较大,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。
核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始,人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。
核能是人类最具希望的未来能源之一。人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术,己得到实际性的应用;而轻元素聚变技术,也正在积极研究之中。可不论是重元素铀,还是轻元素氘、氚,在海洋中都有相当巨大的储藏量。
核裂变:
核裂变是当前核能发电的主要方式。在核裂变过程中,重原子核(如铀-235或钚-239)吸收一个中子后,变得不稳定并分裂成两个较轻的原子核,同时释放出能量、更多的中子和辐射。这个过程可以是链式反应,即新释放的中子可以进一步引发更多的裂变,从而持续释放能量。
核聚变:
核聚变是另一种产生核能的方式,目前尚未实现商业化。在核聚变过程中,两个轻原子核(如氢的同位素氘和氚)在极高温度和压力下结合成一个更重的原子核(如氦),同时释放出巨大的能量。核聚变是太阳和其他恒星产生能量的方式。森木磊石积极参与我国可控核聚变装置的建设,不断研制了PSM高压电源系统、高频逆变式高压电源系统、阳极高压电源等装置,用于为托卡马克装置供电及加热,以形成聚变反应需要的1亿摄氏度以上的高温环境。
总结来说,核能既可以通过核裂变产生,也可以通过核聚变产生。目前,商业化的核能发电主要依赖核裂变,而核聚变则被视为未来潜在的清洁能源技术,但目前仍处于研究和开发阶段。