核分裂,又称核裂变,指由较重的(原子序较大的)原子,主要是指铀或钸,分裂成较轻的(原子序较小的)原子的一种核反应形式
原子弹以及核能发电站的能量来源都是核分裂
重核裂变原理
- 铀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铀核原子,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于此
核反应堆:指通过受控核裂变反应获得核能的一种装置
使裂变链反应持续和可控进行的关键在于控制中子的数目,使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数,便形成所谓的自持链反应
核能发电
- 核能发电中,所使用的核燃料铀-235的含量大约在3%到5%
- 通常会在反应炉的慢化剂(中子减速剂)中添加硼,并使用控制棒吸收中子以控制核分裂速度
慢化计内容物
- 水存在的氢的轻同位素和普通同位素
- 氘,以重水
形式存在的氢的重同位素 - 碳,以石墨形式存在
原子弹爆炸原理:如果铀-235的体积超过了临界体积,只要中子进入铀块,立即引起铀核的链式反应,在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸