裂变和聚变区别(裂变 聚变)
裂变 聚变
E=mcc是普适公式,可用在所有物理领域,只是核过程中“静质量的亏损”较大,相应的与粒子动能对应的那部分动质量也较大
式子左边有U的就是裂变,有H的就是聚变;式子右边放He核的就是alpha衰变,放电子的就是beta衰变,剩下的什么氦核轰铝氦核轰氮都是人工核转变
裂变和聚变区别在哪
衰变类似化学上的分解反应------左端只有一个核 聚变类似化学上的化合反应------右端只生成一个核 现在只能实现氕氘氚的聚变 反应式不能乱编 聚变就很有限了 裂变有“天然的”也有人工的--------类似化学上复分解反应 但都需要高能粒子的轰击 “天然的”一般是中子轰击 比如 核反应堆 人工转变一般用高能α粒子轰击-----因α粒子容易加速 回旋加速器就是完成这一任务的
裂变和聚变哪个威力大
先说两者的共同点吧——它们都是通过「质量-能量」的转化关系来释放能量的过程。也就是大家常常听到的「质能方程」,E = m c^2。
方程中的c是光速,是一个非常大的量。而其平方,则更是极为巨大的量,只要想办法将质量转化成能量,就会有非常广阔的前景。而核聚变、核裂变,其实都是将质量转化成能量的手段,只是方法上有所差异。
铁(Fe)是结合能最高的,所以它既不能通过聚变产生能量,也不能通过裂变产生能量。所谓聚变,即是质量小的元素融合产生质量大的元素,同时释放出能量。
氘(氢的同位素)与氦3发生核反应,产生氦4、质子,以及能量。
铁元素之前的元素可以通过聚变产生能量,而铁元素之后的元素,则需要利用裂变产生能量。裂变,即一元素经过核反应,分成几个质量更小的粒子,并释放出能量的过程。
铀235吸收一个中子,变成不稳定的铀236,之后裂变成Kr92与Ba141,同时释放出能量以及三个热中子。这些中子可以作为其他铀235的引信,一个接着一个地引爆,即所谓「链式反应」。核电站中需要平稳的核反应,所以这些中子的速度不能太快,需要使用减速剂,通常使用「重水」、「轻水」,即用氢同位素合成的水。这也是「重水反应堆」、「清水反应堆」的来历。
核聚变相对产生的能量更高,释放出的物质几乎没有辐射污染。但其所需的条件极为苛刻,需要上亿度的高温才能引发反应。目前世界各国都在着力研发可控核聚变装置
聚变与裂变相比的优点
核裂变:优点是原材料比较好获取(铀矿、沥青中提取等),可控核裂变的反应条件比较能达到(不需要太高的初始温度,中子吸收棒控制反应速率较易操作等),技术条件成熟、已经大规模商业化缺点是反应放能效率比较低(比火电高那是肯定的),反应后的核废料放射性极强、难以处理,安全事故的后果很严重(切尔诺贝利核电站泄露事件)等核聚变:优点是原材料好获取(从海水中提取氚等氢的同位素,储量巨大,月球上还有大量He3储藏),反应放能效率极高(世界上只有正反物质湮灭的放能效率超过它),产物无污染、不具放射性缺点是反应要求极高(千万K级高温!),技术要求极高,目前还没有成熟的聚变反应堆(更别谈商业化了)。
裂变和聚变的区别?
聚变和裂变的主要区别在于:
(1)核聚变就是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核,核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核
(2)核聚变释放的能量比核裂变更大。
(3)与裂变对比,聚变无高端核废料,可不对环境构成大的污染。
世界上的每一种物质都处于不稳定状态,有时会分裂或合成,变成另外的物质。物质无论是分裂或合成,都会产生能量。由两个氢原子合为一个氦原子,就叫核聚变,太阳就是依此而释放出巨大的能量。
大家熟悉的原子弹则是用裂变原理造成的,目前的核电站也是利用核裂变而发电。核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变,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,核聚变的辐射则少得多,核聚变的燃料可以说是取之不尽,用之不竭。
裂变和聚变的不同点
我们知道,原子是构成物质的微粒之一。它由原子核和核外电子构成,其中原子核又由质子和中子构成。根据原子核变化情况的不同,可分为三种类型:核裂变、核聚变和核衰变。一、三种类型的概念衰变:指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化过程。放出α粒子的衰变叫做α衰变;放出β粒子的衰变叫做β衰变。
如:裂变:指重核分裂成两个或几个质量相差不大的部分的过程。
如:聚变:指较轻原子核聚合成较重原子核的核反应过程。二、三种类型的能量释放由爱因斯坦质能方程△E=△mc2可知,物体具有的能量跟它的质量之间存在着简单的正比关系,物体的质量和能量在一定条件下是可以相互转化的。
如果原子核反应后的总质量小于反应前的总质量,则减小的质量将变为能量释放出来。
在核的裂变、聚变和衰变中,由于有质量的损失,所以都有一定能量放出。但是,在单位时间、单位质量的核裂变、聚变和衰变中放出能量多少是不一样的。
一般说来,衰变放出的最少,裂变放出的较多,而聚变放出的最多。
如:单位质量的氘核聚变是单位质量235U裂变所放出能量的4倍左右。三、人类对三种类型中放出能量的利用1、衰变能的利用在目前人类发现的两千多种原子核中,绝大多数的原子核是不稳定的,它们在自发的、缓慢的变成新核的过程中放出能量。
地球内部巨大的热能就是地球在漫长的演化过程中,由岩石中所含的铀、钍、镭等放射性元素衰变中释放的能量积累而来。
地热是一种取之不尽、洁净的能源。现在,世界上许多国家已利用地热采暖、育种、发电等。
2、核的裂变能已被人类用之于军事、经济和科研等方面其威力相当于两万吨TNT炸药。
目前,核能是世界能源中具有重要发展前途的能源之一。现在的核能主要是利用原子核的裂变能,重要的裂变材料有235U、239Pu、233U等。核能能量密集,核电站地区适应性强,运转费用低,收益大。
因此,世界各国尤其发达国家竞相发展核电站。3、核聚变能的利用核聚变反应在宇宙中是很普遍的现象。在太阳和许多恒星内部,温度高达100万度以上,在那里进行着激烈的核反应。
太阳每秒中放出的能量约为3.8* 1026焦耳,到达地球的仅约20亿分之一,但对我们人类的意义却非常大。
一是没有太阳就没有生命,没有人类;
二是我们利用的能源绝大多数来源于太阳。如:石油、煤、天然气、水能、风能、生物能、沼气等。
人工核聚变已开始用在军事上,如氢弹,它的炸药为氘化锂,可以做得很大,它的TNT当量可达千万吨级。现在,人类已力图使用人工核聚变作能源。
首先,聚变反应放出的能量比裂变放出的能量大得多;其次,核聚变不产生放射性废物;最后,核裂变原料铀、钍等在地球上的储量据估计只能用几百年;而核聚变原料氘在地球上是取之不尽的,它广泛地存在于海水中。
每克氘聚变可以放出105千瓦小时的能量,而地球表面海水存量是1018吨的数量级。
所以海水中蕴藏的氘所能供给的聚变能是1025千瓦小时的数量级。
按目前世界能源消耗率估计可以用几百亿年。
可见,人类一旦解决利用核聚变能的技术难题,世界上的能源问题也就解决了。
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