铀裂变

时间:2024-05-15 20:19:30编辑:奇闻君

铀的裂变过程是怎样的?

  铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变。撞击时除放出中子还会放出热,再加快撞击,但如果温度太高,反应炉会熔掉,而演变成反应炉融毁造成严重灾害,因此通常会放控制棒(镉棒)去吸收中子以降低分裂速度。典型的反应方程式为:注意前面的中子是慢中子,后面的是快中子,不能抵消!

[create_time]2013-03-27 18:49:10[/create_time]2013-04-11 18:40:55[finished_time]3[reply_count]12[alue_good]snail闯天涯[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b5ede560.Q8F8GjQUuCgEo_98J0Gqvw.jpg?time=4061&tieba_portrait_time=4061[avatar]TA获得超过1819个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]2807[view_count]

铀裂变成什么元素

1. 铀裂变
铀裂变 铀的裂变是怎么回事
放射性现象的发现,把人们对于原子的认识引向深入,原子核的秘密逐渐被揭开了。

1911年,卢瑟福提出了原子的行星模型。他认为原子犹如一个小小的太阳系,中间是原子核(相当于太阳),集中了原子质量的极大部分;周围是电子(相当于行星),围绕着原子核旋转。

1919年卢瑟福用α粒子轰击氮,使氮转变成了氧,人类历史上破天荒第一次实现了原子的人工转变。几千年来,炼金术士们点石成金的梦想终于变成了现实。



1932年,英国物理学家查德威克发现了一种新的基本粒子,这种粒子不带电荷,被称为中子。这一突破性的发现不仅导致了现代原子核理论的建立(原子核由质子和中子组成),而且为人们提供了一种轰击原子核的强有力的新型“炮弹”。

1934年,法国科学家约里奥·居里和伊伦·居里在用α粒子轰击铝时,发现了人工放射性,这一发现引起了许多科学家的极大兴趣。从此,开始了大量制取人工放射性同位素的工作。

不久,年轻的意大利物理学家费米也着手制取放射性同位素。他的实验有个特点:他是用中子而不是象约里奥·居里那样用α粒子去轰击各种元素。费米所以用中子作为“炮弹”去轰击原子核,道理是很简单的:因为原子核是带正电荷的,所以带有两个正电荷的α粒子会被原子核所排斥,而不带电荷的中子必然比较容易接近并进入原子核内。

费米制取放射性同位素的方法对许多元素都是非常有成效的。在很短的时间内,他制取了约50种新的放射性同位素。其中有许多是进行β衰变的。这种衰变方式是放出一个电子,相当于原子核内一个中子变成了一个质子,也就是说,经β衰变生成的新同位素,其原子序数比原先的同位素增加了1。

92号元素铀是当时最重的元素,那么,铀吸收一个中子后发生β衰变的话,会出现什么情况呢?显然,结果将会产生93号元素,即所谓“超铀元素”。

可以设想,这个“超铀元素”大概是一个放射性元素。否则人们早已在稳定元素的行列中找到它了。还可以想象,这个元素衰变后,可能会形成一些原子序数更高的元素,例如94号元素。或许这将使我们有可能揭开元素数目限制的秘密,弄清铀之所以是元素周期表中最后一个元素的原因。

正是上述想法强烈地吸引着费米,激励着费米用中子去轰击当时最重的元素铀,从而导致了铀核裂变现象的发现——这无疑是本世纪最重大的发现之一。

费米的实验进行得很成功。铀经中子轰击后,产生了前所末见的新放射性,这种放射性由成分相当复杂的β射线所组成。费米对放射性强度衰减曲线进行了分析,结果表明,它包含四种半衰期:10秒、40秒、13分钟和90分钟。除了这四种半衰期外,他估计还至少有一种更长的半衰期。

我们知道,每种放射性同位素都放出自己特有的射线,并日具有自己特有的半衰期。因此,铀经中子轰击后产生的β放射性物质有五种半衰期,就表示生成了五种新的放射性同位素。

按照当时的一般看法,铀经中子轰击后形成的新放射性同位素,与铀的原子序数不应相差很大。但根据已有的资料来看,从86号到92号元素,没有一个同位素的半衰期与上述四种符合。于是费米就假定,他所发现的β放射性,是铀俘获一个中子后经β衰变所形成的93号元索(或原子序数更高的元素)放射出来的。也就是说,他认为自己发现了所谓“超铀元素”。

费米的这一发现在科学界引起了广泛的注意。有一些科学工作者对费米的结论表示怀疑,认为他的实验结果也可作别种解释。不久,实验证实91号元素镤具有与费米所发现的半衰期为13分钟的放射性物质相似的化学性质。是否费米所发现的就是元素镤的同位素呢?总而言之,费米关于发现“超铀元素”的结论看来是成问题的,这就是著名的“超铀元素之谜”。

这时,“超铀元素”的研究工作已在德国的一个实验室中大力展开。德国科学家哈恩和梅特纳对“超铀元素”加以详细研究之后,很快地看到,事情要比费米最初所设想的复杂得多。射线强度的衰减曲线表明,某些放射性物质可能并不是在中子轰击时产生的,而是经过一段时间后才产生出来的。这就是说,这些放射性物质并不一定是铀被中子轰击时立刻产生的,而可能是经过几次放射性衰变之后才形成的。
铀的裂变是怎么回事
原子核裂变,一般是指一个重原子核分裂成为两个质量为同一量级的碎块,并释放 出能量的现象。

原子核裂变具有两种模式,一种是由重原子核、自发地裂变,并释放出能量。例如,铀-235的自发裂变U――――→两个成分不相同的碎块+200MeV 铀-235,自发裂变,成为两个成分不相同的碎块,以及放出二百兆电子伏特的能量。

另一种是在中子的作用下而引发的核裂变,例如,中子轰击铀-235时发生的核裂变n +U――――→两个碎块 +2或3个中子+200MeV 中子轰击铀-235,产生的结果是,原子核碎成两个碎块释放能量,另外还会释放出两三个中子。这种原子核裂变方式,是人类迄今为止大量释放原子能的主要方式。
铀裂变后产生什么元素?
用高速原子轰击铀的原子核,核俘获一个中子之后,核内会立刻骚动不安,由球形变成椭圆形,又由椭圆形变成哑铃形,最后它像一颗大小珠分裂成两粒小水珠那样,一个核分裂成两个核,同时释放出大量的能量,奇妙的是,那个铀核在分裂成两个别的原子核的时候,又放出2至3个中子,这两三个中子飞射出去,分别击中另餐的两三个负铀核,使这两三个铀核又发生裂变而放出大量能量……原子核这种连续的分裂现象,叫做链式反应。抽裂变的发现找到了盘旋原子能的途径,就是可以通过链式反应,不断供给核分裂所需要的大量中子。原子弹就是根据重核链式反应的原理做成的。

至于分成的两块是什么元素,由于元素是由原子核的质子数决定的,铀核裂解时由于俘获的中子能量不同,裂解的方式也会不同,生成什么元素就有不确定性


[create_time]2022-10-14 06:18:14[/create_time]2022-10-24 05:27:12[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]世纪网络17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.486ca09d.jZ691Jzdj5pkPiv7Z8Tryg.jpg?time=710&tieba_portrait_time=710[avatar]TA获得超过4820个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]35[view_count]

铀裂变分成的两块变为什幺元素?

分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:

用高速原子轰击铀的原子核,核俘获一个中子之后,核内会立刻骚动不安,由球形变成椭圆形,又由椭圆形变成哑铃形,最后它像一颗大小珠分裂成两粒小水珠那样,一个核分裂成两个核,同时释放出大量的能量,奇妙的是,那个铀核在分裂成两个别的原子核的时候,又放出2至3个中子,这两三个中子飞射出去,分别击中另餐的两三个负铀核,使这两三个铀核又发生裂变而放出大量能量……原子核这种连续的分裂现象,叫做链式反应。抽裂变的发现找到了盘旋原子能的途径,就是可以通过链式反应,不断供给核分裂所需要的大量中子。原子弹就是根据重核链式反应的原理做成的。

至于分成的两块是什幺元素,由于元素是由原子核的质子数决定的,铀核裂解时由于俘获的中子能量不同,裂解的方式也会不同,生成什幺元素就有不确定性


[create_time]2022-10-12 09:09:05[/create_time]2022-10-21 07:09:53[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]黑科技1718[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.ebd20255.dZwk2hC-pi--5KlchUQNmQ.jpg?time=709&tieba_portrait_time=709[avatar]TA获得超过4585个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]16[view_count]

核裂变方程式 有人知道核裂变的公式吗

1、人工核转变:1N+He→1O+1H,Be+He→12C+n。

2、核聚变:3H+2H—→He+10n+1.76×10eV。

3、核裂变:23U+1n=13Ba+Kr+2n。

4、人工核转变用快速粒子(天然射线或人工加速的粒子)穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程,这就是原子核的人工转变。

5、核聚变,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,生成新的质量更重的原子核(如氦)。

6、中子虽然质量比较大,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。

7、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。


[create_time]2022-04-27 01:56:53[/create_time]2022-05-05 02:26:42[finished_time]1[reply_count]2[alue_good]机器1718[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.6a939a71.4689PU8u9VKV47veLOB_JA.jpg?time=738&tieba_portrait_time=738[avatar]TA获得超过5536个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]3060[view_count]

核裂变的公式是什么

亲亲,您好。很高兴为您解答。核裂变的公式如下: 核裂变反应:$^{235}_{92} \text{U} + \text{n} \rightarrow ^{93}_{36}\text{Kr} + ^{140}_{56}\text{Ba} + 3\text{n}+ \text{energy}$根据上面的反应式,我们可以得出结论:核裂变是指原子核从一个更重的状态变成两个或多个轻的状态,并释放出大量能量。如果您想深入了解核裂变,可以参考以下扩展内容:核裂变是一种利用原子核裂变释放出来的能量进行发电或者制造核武器的技术。目前被广泛应用于核电站的电力生产上。但是要注意的是,核裂变带来的辐射和核废料处理等问题也需要得到充分的关注。请问还有什么其他问题需要我帮忙解答吗?【摘要】
核裂变的公式是什么【提问】
亲亲,您好。很高兴为您解答。核裂变的公式如下: 核裂变反应:$^{235}_{92} \text{U} + \text{n} \rightarrow ^{93}_{36}\text{Kr} + ^{140}_{56}\text{Ba} + 3\text{n}+ \text{energy}$根据上面的反应式,我们可以得出结论:核裂变是指原子核从一个更重的状态变成两个或多个轻的状态,并释放出大量能量。如果您想深入了解核裂变,可以参考以下扩展内容:核裂变是一种利用原子核裂变释放出来的能量进行发电或者制造核武器的技术。目前被广泛应用于核电站的电力生产上。但是要注意的是,核裂变带来的辐射和核废料处理等问题也需要得到充分的关注。请问还有什么其他问题需要我帮忙解答吗?【回答】
那黑洞的物理公式是什么?【提问】
黑洞的物理公式是由爱因斯坦提出的广义相对论方程组,其中的一个重要方程是黑洞事件视界半径的计算公式:$R_s=\frac{2GM}{c^2}$其中,$R_s$是黑洞的事件视界半径,$G$是引力常数,$M$是黑洞的质量,$c$是光速。此外,黑洞还有很多其他的物理公式,例如海森堡不确定性原理在黑洞引力作用下的修正公式、黑洞表面重力加速度的计算公式等等。但是黑洞是一种极端的天体,我们对它的理解还非常有限,需要更深入的研究和探索。希望这个回答能够为您提供一些帮助。请问还有什么其他问题需要我解答吗?【回答】
我想知道可口可乐的详细配方都有什么,还有多少比例可以做成他一直的味道【提问】
可口可乐是由可口可乐公司研发的碳酸饮料,其配方被视为极度保密,因此很难获得其详细配方。不过,根据可口可乐公司公开披露的信息,可口可乐的配方中包含以下主要成分:- 碳酸水- 高果糖玉米糖浆- 色素- 磷酸二氢钠- 咖啡因- 天然香料- 焦糖色素这些成分在适当的比例下混合制成可口可乐的原料液,随后经过加压和通入二氧化碳等工艺步骤,最终成品被装在罐子或瓶子里。虽然可口可乐公司没有公开可口可乐的配方比例,但是他们宣称有一种特殊的方法来确保每一瓶或罐可口可乐都是同一味道。该公司注重每个生产批次的质量控制、检验和调整,并且对原材料、工艺和包装等方面进行了严格规定和监控,以保证产品始终具有一致的味道和品质标准。总体而言,可口可乐的配方比例是公司的商业机密,不公开。【回答】


[create_time]2023-04-16 03:01:31[/create_time]2023-05-01 02:58:46[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]yuiyui酱[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=2319916076,3544381152&fm=3012&app=3012&autime=1696392446&size=b200,200[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]127[view_count]

铀裂变方程式

1. 铀裂变
铀裂变 铀的裂变是怎么回事
放射性现象的发现,把人们对于原子的认识引向深入,原子核的秘密逐渐被揭开了。

1911年,卢瑟福提出了原子的行星模型。他认为原子犹如一个小小的太阳系,中间是原子核(相当于太阳),集中了原子质量的极大部分;周围是电子(相当于行星),围绕着原子核旋转。

1919年卢瑟福用α粒子轰击氮,使氮转变成了氧,人类历史上破天荒第一次实现了原子的人工转变。几千年来,炼金术士们点石成金的梦想终于变成了现实。



1932年,英国物理学家查德威克发现了一种新的基本粒子,这种粒子不带电荷,被称为中子。这一突破性的发现不仅导致了现代原子核理论的建立(原子核由质子和中子组成),而且为人们提供了一种轰击原子核的强有力的新型“炮弹”。

1934年,法国科学家约里奥·居里和伊伦·居里在用α粒子轰击铝时,发现了人工放射性,这一发现引起了许多科学家的极大兴趣。从此,开始了大量制取人工放射性同位素的工作。

不久,年轻的意大利物理学家费米也着手制取放射性同位素。他的实验有个特点:他是用中子而不是象约里奥·居里那样用α粒子去轰击各种元素。费米所以用中子作为“炮弹”去轰击原子核,道理是很简单的:因为原子核是带正电荷的,所以带有两个正电荷的α粒子会被原子核所排斥,而不带电荷的中子必然比较容易接近并进入原子核内。

费米制取放射性同位素的方法对许多元素都是非常有成效的。在很短的时间内,他制取了约50种新的放射性同位素。其中有许多是进行β衰变的。这种衰变方式是放出一个电子,相当于原子核内一个中子变成了一个质子,也就是说,经β衰变生成的新同位素,其原子序数比原先的同位素增加了1。

92号元素铀是当时最重的元素,那么,铀吸收一个中子后发生β衰变的话,会出现什么情况呢?显然,结果将会产生93号元素,即所谓“超铀元素”。

可以设想,这个“超铀元素”大概是一个放射性元素。否则人们早已在稳定元素的行列中找到它了。还可以想象,这个元素衰变后,可能会形成一些原子序数更高的元素,例如94号元素。或许这将使我们有可能揭开元素数目限制的秘密,弄清铀之所以是元素周期表中最后一个元素的原因。

正是上述想法强烈地吸引着费米,激励着费米用中子去轰击当时最重的元素铀,从而导致了铀核裂变现象的发现——这无疑是本世纪最重大的发现之一。

费米的实验进行得很成功。铀经中子轰击后,产生了前所末见的新放射性,这种放射性由成分相当复杂的β射线所组成。费米对放射性强度衰减曲线进行了分析,结果表明,它包含四种半衰期:10秒、40秒、13分钟和90分钟。除了这四种半衰期外,他估计还至少有一种更长的半衰期。

我们知道,每种放射性同位素都放出自己特有的射线,并日具有自己特有的半衰期。因此,铀经中子轰击后产生的β放射性物质有五种半衰期,就表示生成了五种新的放射性同位素。

按照当时的一般看法,铀经中子轰击后形成的新放射性同位素,与铀的原子序数不应相差很大。但根据已有的资料来看,从86号到92号元素,没有一个同位素的半衰期与上述四种符合。于是费米就假定,他所发现的β放射性,是铀俘获一个中子后经β衰变所形成的93号元索(或原子序数更高的元素)放射出来的。也就是说,他认为自己发现了所谓“超铀元素”。

费米的这一发现在科学界引起了广泛的注意。有一些科学工作者对费米的结论表示怀疑,认为他的实验结果也可作别种解释。不久,实验证实91号元素镤具有与费米所发现的半衰期为13分钟的放射性物质相似的化学性质。是否费米所发现的就是元素镤的同位素呢?总而言之,费米关于发现“超铀元素”的结论看来是成问题的,这就是著名的“超铀元素之谜”。

这时,“超铀元素”的研究工作已在德国的一个实验室中大力展开。德国科学家哈恩和梅特纳对“超铀元素”加以详细研究之后,很快地看到,事情要比费米最初所设想的复杂得多。射线强度的衰减曲线表明,某些放射性物质可能并不是在中子轰击时产生的,而是经过一段时间后才产生出来的。这就是说,这些放射性物质并不一定是铀被中子轰击时立刻产生的,而可能是经过几次放射性衰变之后才形成的。
铀的裂变是怎么回事
原子核裂变,一般是指一个重原子核分裂成为两个质量为同一量级的碎块,并释放 出能量的现象。

原子核裂变具有两种模式,一种是由重原子核、自发地裂变,并释放出能量。例如,铀-235的自发裂变U――――→两个成分不相同的碎块+200MeV 铀-235,自发裂变,成为两个成分不相同的碎块,以及放出二百兆电子伏特的能量。

另一种是在中子的作用下而引发的核裂变,例如,中子轰击铀-235时发生的核裂变n +U――――→两个碎块 +2或3个中子+200MeV 中子轰击铀-235,产生的结果是,原子核碎成两个碎块释放能量,另外还会释放出两三个中子。这种原子核裂变方式,是人类迄今为止大量释放原子能的主要方式。
铀裂变后产生什么元素?
用高速原子轰击铀的原子核,核俘获一个中子之后,核内会立刻骚动不安,由球形变成椭圆形,又由椭圆形变成哑铃形,最后它像一颗大小珠分裂成两粒小水珠那样,一个核分裂成两个核,同时释放出大量的能量,奇妙的是,那个铀核在分裂成两个别的原子核的时候,又放出2至3个中子,这两三个中子飞射出去,分别击中另餐的两三个负铀核,使这两三个铀核又发生裂变而放出大量能量……原子核这种连续的分裂现象,叫做链式反应。抽裂变的发现找到了盘旋原子能的途径,就是可以通过链式反应,不断供给核分裂所需要的大量中子。原子弹就是根据重核链式反应的原理做成的。

至于分成的两块是什么元素,由于元素是由原子核的质子数决定的,铀核裂解时由于俘获的中子能量不同,裂解的方式也会不同,生成什么元素就有不确定性


[create_time]2022-11-16 05:58:59[/create_time]2022-11-25 00:51:14[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]科创17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.893bbde8.PVbP8BkQWcgeD7mtuhrfPw.jpg?time=4991&tieba_portrait_time=4991[avatar]TA获得超过4830个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]15[view_count]

铀核裂变的条件

  1、提高铀堆的纯度,减少杂质的含量。因为杂质,会截获吸收反应中的大部分中子,使链式反应中断。

  2、铀堆的体积要足够大,才能防止中子飞出堆外,否则链式反应也会中断。铀核的每次裂变产生的中子都是快中子,是很容易飞出堆外的。这个"足够大”的体积,至少达到所谓"临界体积”,即恰好能使链式反应自动持续进行的体积。


[create_time]2022-12-03 13:10:15[/create_time]2022-12-17 08:04:54[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]科技猕猴桃[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.83b93f0.FR03RNTkJqceqfFfvXOrpA.jpg?time=6671&tieba_portrait_time=6671[avatar]TA获得超过116个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]21[view_count]

1克铀-235完全裂变所产生多少能量

1克铀-235完全裂变所产生多少能量核弹问题,首先是1克铀-235这东西没有!从天然铀矿中生产产的金属铀中铀235的含量只有千分之7.2。需要通过铀浓缩的手段做出浓缩铀。普遍上来看5%含量的浓缩铀就已经可以给核电站作为燃料使用了。而武器级的浓缩铀也仅仅需要90%的铀235的含量。这是美国的气体铀离心机,通过这些一个个离心机罐子才可以将铀235逐渐的分离出来。饶是如此,美国的浓缩铀中铀235的含量也没有超过98%的。基本上连优级纯都到不了的。不过这并不妨碍我们设想一克铀-235完全裂变所产生的能量到底有多少。这里有一个很好的计算方式就是利用摩尔数计算原子重量的方法,一摩尔的铀235重量为235.0439299克。那么一克铀-235的重量就是0.00425452382摩尔,同时,我们又知道一摩尔的任何物质有6.02214129E23个分(原)子。这样我们就可以计算出一克铀-235里面有多少原子了。答案是2.5621344E21个原子。当中子命中铀-235的原子核的时候,铀-235会释放能量。我们将所有一克铀-235释放的能量加起来就是一克铀-235完全裂变所产生的能量了。大量的实验和计算表明一枚铀-235的原子在吸收中子后裂变可以释放出202.5MeV电子伏特的能量,相当于3.2444077E-11焦耳的能量。那么我们使用2.5621344E21(铀-235原子个数)X3.2444077E-11(每个原子裂变产生的能量)就可以计算出一克铀-235原子所释放的能量了。答案是:83126085757.9焦耳,也就是83126.0857579兆焦。这个能量相当于19.86吨TNT炸药爆炸所产生的能量(一吨TNT当量=4.184×E9焦耳)。然而好玩的事情来了!煤这个东西结构成分复杂,不同的煤燃烧后所产生的热量不一样。既然题主说的是标准煤,那么咱们就说国家标准煤吧,1千克国家标准煤燃烧释放热量为7000大卡。1大卡的能量为4184焦耳那么一吨煤所燃烧释放出的能量为29288兆焦。所以我们可以直接算除法了83126.0857579/29288=2.838吨煤。等等,是不是发现1克铀-235相当于2.828吨煤燃烧产生的热量有疑问呢?毕竟要产生1克铀-235裂变所达到的能量需要19.86吨TNT啊。这就是炸药和燃料之间不同了,炸药可以在一瞬间释放所有的能量,而燃料则是在很长的燃烧过程中持续不断的释放能量,而且一般的燃料都比炸药能量高。刚刚说的核材料纯度问题了,我们找不到1克的纯铀-235度,但可以使用更多的铀-235进行反应。例如使用原子弹。当年投到广岛的原子弹“小男孩”中填充了45公斤的90%纯度的浓缩铀,在爆炸的时候有一公斤浓缩铀参与反应,释放的能量相当于2万吨TNT炸药爆炸释放出的能量。2万吨/19.86吨=1007.04934542克,这样也能基本验证了上面计算的正确与否。从上面的例子来看45公斤的浓缩铀才铀1公斤参与反应,因此,1克完全裂变这事情和100%的铀-235一样也都只是一个理想状态。

[create_time]2023-06-24 14:14:49[/create_time]2023-06-06 00:00:00[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]烽火战争分享[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b3acc559.73iNKRyKJw3kj5IeaUA3vA.jpg?time=6350&tieba_portrait_time=6350[avatar]超过315用户采纳过TA的回答[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]27[view_count]

1939年,费米发现了铀核裂变有着什么样的能量?

1939年1月,国际理论物理学年会上,费米得知德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。费米似乎已预感到它的重大价值:铀核俘获一个中子后,会分裂成两个大致相等的部分。如果铀核每次裂变放出一个以上中子,将又会引起下一次裂变。如此循环,就有可能发生链式反应。费米又计算出铀核分裂可能释放出令人难以想像的巨大能量。费米继续进行着他的实验。运用先进的回旋加速器,证实了链式反应的可能性,而且反应速度极快,前后两次反应的时间间隔仅为五十万亿分之一秒。而对如此的成就,费米激动不已。他认为一旦能够人为地控制铀核裂变的速率,链式反应自动持续下去,它将会在极短的时间内释放出巨大能量!人类将会开辟出新的能源!

[create_time]2020-01-02 14:02:04[/create_time]2020-01-17 13:48:37[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]漫阅科技[uname]https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/29381f30e924b899d95cd2de60061d950b7bf6f0?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_800,h_450,limit_1/quality,q_85[avatar]精品内容集合多媒体阅读方式于一体[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]272[view_count]

1克铀完全裂变所产生的能量相当于多少吨标准煤完全燃烧所产生的能量?

答案是一克铀释放出的能量大约为2.9吨标准煤的燃烧能量,但是实现起来的情况可能会超过我们的想象,因为铀在自然情况下释放能量的时间非常久,久到那种程度大概为上亿年或者更久的时间,那么反观煤块,你可以自然环境中点燃后它可以在几个小时时间把能量释放完,所以在能源取舍方面不能只看一面,需要综合现在人类科技实力来定。 还有就是铀在自然界较少,但它巨大的能量促使人类挖空心思去找铀矿,当然不仅是能源的诱惑,还有制造原子弹的需求。2005年共有17个国家生产高浓度氧化铀,其中哈萨克斯坦(占全球产量的35.6%)和加拿大(16.7%)为最大产国,其他主要产国还包括澳洲(11.0%)、尼日尔(8.0%)、纳米比亚(6.0%)、乌兹别克斯坦(5.5%)、俄罗斯(5.5%)、阿根廷(2.1%)、美国(2.8%)及中国(2.7%)等。2004年国际原子能机构预计地球上的所有铀矿藏估计足够供应未来85年的需求,但也有研究指出,20世纪末投资不足,可能对21世纪的铀供应带来压力。铀矿藏量与矿石含铀量呈对数正态分布。矿石含铀量降低10倍,可开采的铀矿量就会提高300倍。也就是说,矿石含铀量越高,可开采量则越低,反之亦然。 过度的人了摄入铀也会对人产生影响,人类吸入受污染空气或摄入受污染的水和食物,铀就会进入人的体内。空气中的铀通常非常少,但在磷化肥处理厂、核武器研究中心、煤发电厂、铀矿、铀矿石和浓缩铀处理厂中工作的人员,以及居住在曾使用贫铀作为武器的战地附近的人,就会有较高的铀摄入量。留在体内的铀会影响肾、脑、肝、心的正常运作,除了微弱放射性以外,其本身的化学毒性也会对身体的其他器官造成伤害。

[create_time]2021-08-07 12:39:35[/create_time]2021-08-19 18:05:19[finished_time]4[reply_count]0[alue_good]飞彪队员一利比奥[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=2372725267,3798617045&fm=3012&app=3012&autime=1696393472&size=b200,200[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]961[view_count]

1克铀-235完全裂变所产生的能量,相当于多少吨标准煤?

一克铀-235大约需要数百亿年才能彻底释放其能量,因为一克铀并不能以链式反应的方式产生裂变,原因是它的无法达到临界质量,不过可以只用来计算每一克铀释放的能量,那么它到底有多大呢?一克铀彻底裂变释放的能量相当于2.9吨标准煤铀的能量是通过重元素裂变所释放的,有比较简便的计算经验计算方式,或者采用每摩尔铀-235原子的数量,再按单个原子裂变的产生的能量计算,两种都差不多,我们可以简单做个计算!简便计算U-235裂变时质量亏损大约为0.0946%,也就是1克铀彻底裂变后质量会减少0.0946%,这些减少的质量会被彻底转换为能量,尽管它产生的质量变化极小,但以质量转变为能量的计算方式是爱因斯坦的质能转换:E=mc²c为光速,m为质量,单位为千克,因此一克铀-235彻底裂变所产生的能量大约是:85,022,239,908.5J另一个方式是按每一铀原子裂变的能量来计算,铀-235裂变大约能产生207MeV的能量,1克铀235大约为0.004255摩尔,而一摩尔铀大约是6.0221415 × 10^23个铀原子,那么总共有2.562 × 10^21个原子!1Mev大约为:3.312×10^-11J,那么全部裂变产生的能量为:84,838,950000.0J两者大约相差0.21%,主要是四舍五入造成的,不过经验公式已经很精确了,毕竟这是粗略计算,算个大概也就差不多了哈!这些能量大约相当于多少标准煤呢?1吨标准煤的热值大约为29270MJ,那计算得约为2.9吨标准煤!大概一拖拉机不到一点(超载),所以各位可以想象一下,1克铀-235而已,如果全面普及它将减少多少污染排放呢?为什么一克铀无法裂变,铀的裂变过程是怎样的?从理论上来看,无论是多少铀都能裂变,只要持续不断朝它轰击热中子即可,但问题是能让铀-235裂变的热中子源成本是很高的,用这种方式取得的裂变能源得不偿失!这个难题完全可以用另一种方式来解决:链式反应!这种方式的原理很简单,即一颗铀原子在受到热中子轰击后会裂变成氪-92和钡-141,并且释放出2-3个中子,这些多余的中子经过减速剂减速后又能让其它铀原子裂变,变成自持裂变!而且还可以用中子吸收的控制棒来吸收这些多余的中子,控制核反应堆的整体输出能量,做到链式反应速度可调,那就是一个完美的核反应堆了!不过中学课本中就有说明,原子内部的空间是非常空旷的,原子核就相当于万人体育场中间的篮球,在几公里外的位置向体育场扔一个篮球,要命中这个篮球的概率几乎等于0,那么怎么办呢?既然一个体育场扔不中,那么就用无数个体育场,扔出去总有一个会碰到的!这些无数个原子构成的原子篮球场,每次扔一定会命中一个的总数就是裂变材料的临界质量,简单的说就是达到这个质量后,就比较容易产生自持裂变了!比如铀-235的临界质量是52千克,但很多资料中称是15千克!其实也没错,那是加上了中子反射层后的临界质量,那样就能将飞出核材料外的中子反射回来继续参与裂变!核裂变除了释放出巨大的能量外,还有令人厌恶的放射性污染。听上文的介绍,核裂变是一种几乎完美的能量,它可以裂变,只要足够的核材料,只要启动下就能自己裂变,还可以用控制棒改变输出能量,一克铀就有2.9吨标准煤,这还不够完美吗?从这个角度来说却是完美无瑕,但它有两个致命缺点!能裂变的铀-235很难取得铀在自然界的尽管比较少,但它巨大的能量促使人类挖空心思去找铀矿,当然不仅是能源的诱惑,还有制造原子弹的需求,人类最初利用铀能量的原动力就来自于武器!在地球上铀矿还是不少的,铀的分离也不难!但天然铀中绝大部分都是难以裂变的铀-238,可以裂变的铀-235大约只占0.72%左右,而一般的轻水堆中对核燃料的要求比较高,核武器级的铀-235要求就更高了,怎么也得90%以上吧!但238和235是铀的同位素,化学性质没多少差别,所以分离非常困难!离心机结构但因为两种同位素相差3个中子的质量,因此在大规模的235分离中,大都使用六氟化铀的气体离心分离法!这个分离方式原理很简单,利用两种同位素的密度差异,逐级分离浓缩,但因为两者密度相差极小,因此离心分离需要很多级才能达到足够的浓度,能量消耗极大,设备制造也比较困难!离心机阵列,这里有多少数量?又有多少没在画面中的?增殖堆的出现让铀利用率大幅增加在核反应堆中,会有大量的多余中子被控制棒吸收用来控制反应堆输出功率,这些中子就被白白浪费了,而我们知道,元素在吸收中子后会不稳定,产生β-衰变,释放出一个电子和一个反中微子后衰变成质子,也就是变成另一种元素!铀-238的增值反应过程这就是增殖堆的原理,如果将铀-238利用起来的话,预计核燃料的消耗将在目前的规模上扩大十倍不止,人类的能源保证将达到千年甚至更久!铀的裂变以及产物的衰变和增殖过程放射性污染无法处理核裂变之后的元素大都具有放射性,它们会继续衰变,一直到稳定元素,而这个周期短则数天,长则万年甚至更久,因此核反应堆中每年都有大量的裂变过(并未100%利用),输出能量下降的核废料需要处理,而我们人类并没有特别好的方法,只能暂时将它们收集起来,然后集中堆放在某个深深的地下岩洞中!1957年苏联东部乌拉尔山脉的深处,发生过历史上最早,级别排名第三的“克什特姆核事故”,当时对核废料的特性以及处理方式认识不足,一直只是将核废料储存在密封的钢制容器中埋入了地下,浇上了一层薄薄的混凝土。1957年9月29日晚,由于年久失修,冷却系统出现故障,核废料的放射性衰变的能量产生了大量的蒸汽,整个掩埋区发生了爆炸,几十吨的钢制罐子撕裂抛洒,核废料撒得到处都是,据估计当时的能量大约相当于70-100吨TNT的当量,大量的放射性尘埃被排入大气层!这些放射性物质随着大风飘散,让车里雅宾斯克州,斯维尔德洛夫斯克州和秋明州的部分地区都暴露于放射性污染下,影响面积达52000平方公里,留下了一条长长的带状地带!史称东乌拉尔放射性痕迹”!所以核能非常强大,但它的放射性污染也和它的能量一样一样强大,到现在为止人类依然只能掩埋处理,没有更好的办法,也许我们只能寄希望于未来的核聚变!但要是没有实现核聚变呢?人类又该怎么办?各位不妨留言提个建议!

[create_time]2020-08-04 16:48:17[/create_time]2020-08-19 14:44:50[finished_time]6[reply_count]8[alue_good]星辰大海路上的种花家[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=3158561449,261450310&fm=3012&app=3012&autime=1697026120&size=b200,200[avatar]TA获得超过3462个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]4176[view_count]

钍和铀哪个裂变能量高

钍和铀相比,铀的裂变能量高。铀非常容易产生裂变,如果没有减速剂的存在,它很容易就发生失控的核链式反应,造成不可挽回的灾难。但是,钍不容易产生裂变,它需要在中子的轰击之下转变成铀,然后才能为核电站提供能量,也就是说钍需要其它放射性元素的驱动。因此,铀更适合于核武器,而钍更适合于核反应堆。其他优势:1、钍是一种略带放射性、含量非常丰富的金属。根据资料显示,它与金属锡的含量相当,比铀的含量还要多得多。在原材料的供给问题上,不用害怕钍会一下子稀缺,造成原材料价格的上涨。2、从阻止核扩散的角度来看,钍是一种更好的材料。这是因为,钍在核反应堆运行过程中生成的钚较少。钚是一种核武器的材料,核废料中没有钚就不会被坏人拿去提纯来制造核弹了。3、核废料的处理一直是一个难题,传统上我们会把核废料固封之后埋于地下深处,等待它衰变完全,降至安全的辐射水平。但是,这个过程对铀产生的核废料来说,需要上万年的时间。而钍产生的核废料,只需要大约500年的时间就能下降到安全的辐射水平。但是,这也从侧面反映了钍的劣势,它在短期内的放射性更强,因此更难制备和处理。4、从安全角度来看,钍会更加安全,这是因为钍可以在低压下运行,而铀只能在高压下运行。钍基熔盐反应堆把钍放置在液态熔盐上,盐的沸点非常高,即使反应堆出现问题温度上升,也不会发生爆炸。如果发生泄漏,它会因为温度的降低而凝结成固体,阻止进一步的泄漏。此外,熔盐反应堆不需要大量冷却,因此它们不需要大量的水来运行。

[create_time]2021-11-06 20:06:03[/create_time]2020-12-03 07:19:02[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]游戏小帮手卡尔[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/0e83bb4a013531b7a5147e235587f704.jpeg[avatar]关注游戏知识讲解,各类游戏资讯[slogan]关注游戏知识讲解,各类游戏资讯[intro]1053[view_count]

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