第十九章、第五、六節(jié)

重核裂變和輕核聚變上節(jié)復(fù)習(xí)在一些核反應(yīng)中可以釋放大量的能量根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：E=mc可知，在核反應(yīng)過程中，只要發(fā)生質(zhì)量虧損，就會伴隨著巨大的能量向外輻射。2科學(xué)家的夢想物理學(xué)家們早已了解到原子核中蘊藏的巨大能量。關(guān)鍵是用什么方式將原子核內(nèi)的能量有效和有控制地釋放。本節(jié)主要學(xué)習(xí)人類在利用和開發(fā)原子核能方面的兩種途徑。重核裂變

什么叫重核裂變？重核在什么情況下才能發(fā)生裂變呢？1938年12月德國科學(xué)家用中子轟擊重核鈾時，發(fā)現(xiàn)鈾核的裂變現(xiàn)象。之后，核能利用問題才逐漸被了解清楚，從而使控制和利用原子能成為可能。重核裂變

用中子轟擊重鈾核發(fā)現(xiàn)鈾核裂變的反應(yīng)方程式：

在上述核反應(yīng)中，裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量，質(zhì)量虧損：Δm=0.357X10kg,釋放能量△E=△m·c

＝201MeV（每個核子釋放約1MeV能量）－272重核裂變反應(yīng)的特點：利用一個中子轟擊一個軸核，使軸核發(fā)生裂變，在反應(yīng)中還放出2個中子，中子對未反應(yīng)的軸核再進行轟擊，從而使核反應(yīng)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，使在短時間內(nèi)出現(xiàn)積累效應(yīng)。所以裂變反應(yīng)也叫鏈式反應(yīng)。重核裂變重核裂變臨界體積（臨界質(zhì)量）原子彈原子反應(yīng)堆（圖19-10）輕核聚變

輕的原子核聚變成較重的核反應(yīng)叫做輕核聚變。利用超高溫（幾百萬度），使質(zhì)量較輕的核發(fā)生熱核聚變反應(yīng)，也叫熱核反應(yīng)？利用原子彈爆炸時產(chǎn)生的超高溫，使氘核（H）和氚核（H）發(fā)生熱核反應(yīng)，在極短的時間內(nèi)釋放出更多的能量。2131輕核聚變氘和氚發(fā)生熱核反應(yīng)式：

釋放17.6MeV的能量，平均每個核子可釋放3MeV以上的能量。比重核裂變多出幾倍的能量。

氫彈的原理由于H不太容易獲得，而且不能儲藏很久，所以，有些氫彈用Li來提供，其反應(yīng)式為:3163這就是制造輕彈的基本原理。氫彈的原理

使輕核發(fā)生聚變，必須使核子間的距離很接近，達到10m，由于原子核都帶正電，使他們接近到這個程度很困難。解決辦法是，用加熱法提高核子的動能，增加核子間的接觸。氫彈是用原子彈爆炸后產(chǎn)生高熱來解決這個問題。熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，靠自身的熱就可以使反應(yīng)進行下去。－15輕核聚變的利用太陽和恒星的聚變反應(yīng)。