来了解一下核反应

来了解一下核反应

本文核心词：
想必喜欢科学的小伙伴们都不陌生核反应吧！本期内容主要介绍核反应

首先我们先从核裂变开始，看这个图片，你应该有所发现吧？这个原理应用在核裂变反应堆当中，或者是原子弹中，一个中子去撞击一个较大的原子核，（核裂变时，大部分的裂变中子均是一裂变就立即释出，称为瞬发中子，少部分则在之后（一至数十秒）才释出，称为延迟中子）原子核会分裂，并释放出中子，这些中子再打中其他较大的原子核，由于每次会生成大于一个中子进行链式反应，如果不加以控制，就会以几何极数增长，最终造成反应堆失控【这里的失控不是爆炸，铀235的纯度较低，主要是发生堆芯融毁的事故，通常会在反应堆的慢化剂中添加硼，并使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核裂变速度】所以反应堆反应规模一般控制在一个较小的范围，反应的过程中中间会有一部分质子损失，损失的这部分会被100%转化成能量：E等于MC平方（在这里说一下：E代表着能量，M代表的是质量，C代表的是光速）这个是质能方程式，由爱因斯坦提出；
想象一下质量乘以光速的平方，它释放的能量是巨大的，假设我们把一根曲别针完全转化成能量，那么它所释放的能量和原子弹相差无几，听起来是不是有点不可思议呢？说到核裂变，这里我还要再说一下反应堆的工作原理，毕竟这是一篇科普文

正在工作的反应堆……
反应堆听起来是很高大上的名字，其实它的原理还是很易懂的，他通过核反应产生热量，将水汽化，推动汽轮机发电，说白了就是个烧水的

反应对内的水是循环利用的，也就是循环水，图中有讲解
另外，反应堆建造在重水堆中（重水比一般的水质量更大，他们有两种构成方式：1.一氧二氘2.一氧一氘一氚）重水可以很好的隔离辐射，以免辐射泄露，但仍需要更多的保护，所以反应堆程序一般都是非现场操作的，更换反应棒（反应棒又称反应堆燃料棒，是反应堆中核裂变材料的来源。多为较低纯度的浓缩铀，制作成一颗颗燃料丸或燃料柱再封装金属外壳成为燃料棒。视反应堆型式的不同，通常会以多根燃料棒组成一组燃料束或燃料组件便由电子系统完成，内部铀的纯度比较低，10%左右）燃料棒被装进反应堆后，大概会待上三年的时间，它们会消耗自身铀的3%，之后他们就会被送到乏燃料水池中，再次等待上五年，是它们的辐射降到安全水平（半衰变周期短的元素会衰变掉），这事把他们装进干式贮存桶，进行永久保存，等待做处理（深地质处置或再处理）但是他们的裂变物中可能会含有钚，它可以当做原子弹的裂变材料，如果你想要制造原子弹，那么铀一定就要达到一定的纯度：
浓缩铀（Enriched Uranium），指经过同位素分离处理后，铀235含量超过天然含量的铀金属，与其相对的是贫化铀。
浓缩铀根据铀235含量的不同，可以分为高浓缩铀（HEU）（20%以上），低浓缩铀（LEU）（2%-20%）和微浓缩铀（SEU）（0.9%-2%）。掌握生产浓度达百分之二十以上的铀浓缩技术后，如继续以离心机进行铀235及铀238的分离，可得到铀235浓度更高的高浓缩铀，当铀235含量超过90%则被称为武器级浓缩铀，可直接用于制造原子弹。

太阳是我们都认识的，它的内部时刻都在进行着核聚变，释放出巨大的能量
核聚变（nuclear 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，简单点来说就是在高温高压的情况下，质量较小的原子核的电子脱离，并且导致原子核碰撞，其中损失一部分质子并转化化成能量（能量转化公式上面已经说了）氢弹也利用这个原理，利用氘和氚进行核聚变，从而释放出比核裂变多的能量，同时带来毁灭性的打击

这个是核聚变反应堆
核聚变反应堆预热初期的加热方式类似于微波炉，用微波进行加热，利用磁场约束使氘和氚进行核聚变反应时不接触到内壁，保护反应堆工作；可以毫不夸张的说：50杯海水产生的燃料所含的能量，相当于2吨煤！因为氘和氚是从海水中提取出来的，它们释放出来的能量是巨大的，另外，不用担心反应堆会失控，这是很安全的，它产生的辐射也比核裂变反应堆少，在未来是一种清洁的能源！
好了，本期内容到此结束，感谢浏览，顺便给个三连吧！