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链式反应

核裂变的链式反应过程是如何进行的?

1、质能方程 即 e = mc^2
在特定的情况下(包括特殊的环境以及特殊的材料),物质的质量能够转换成能力,其变换的公式即质能方程。方程中e为产生的能量,m为转换的物质的质量,c为光速即3*10^8 m/s。
2、重核裂变(特殊的材料与环境)
某些特殊的材料(如铀等放射性物质)在受到中子轰击后,能够分裂成中子以及比其更轻的原子,于此同时损失质量,这些损失的质量即转换成能量的质量,即质能方程中的m;而进行重核裂变需要一定的温度,以及需要将一定质量的反应元素(铀)压缩在一定的体积中,这样裂变才能发生,这个体积叫做临界体积。
3、链式反应()
即使裂变不停发生,直至反应材料耗尽。用中子轰击处于临界体积中的反应材料(一般为铀),然后使其分裂成其他元素的原子核以及3个中子,这3个中子继续去轰击下3个铀原子,使其继续分裂,从而往复不停直至材料耗尽。
4、原子弹
原子弹里面是由2块铀(一块大,一块小)以及一个普通炸弹组成。开始时,两个铀块是分离的,在原子弹内部有中子不停轰击,由于2块铀分离的,故没有达到临界体积,无论中子怎么轰击都是不会发生反应的。当需要引爆的时候,只需引爆其内部的普通炸弹,通过炸弹的冲击力使小块铀块与大块铀块粘在一起,从而达到临界体积;炸弹爆炸产生的能量迅速提升原子弹内部温度,于是链式反应发生,重核裂变不停止直至铀完全耗尽。由于质能方程中,能量与质量成正比且该系数为光速的平方,故即使质量非常小,但是产生的能量还是非常可观的。


为啥说聚变和裂变是不同原理的反应?

聚变和裂变的区别在于:原理不同,反应释放能量不同,对环境影响大小不同。1、在原理上的不同:聚变是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核而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,在这个变化过程中都会释放出巨大的能量。2、在反应释放能量上的不同:聚变释放的能量非常大。裂变释放能量巨大,但是远远小于聚变。3、在对环境影响大小上的不同: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,对环境污染很大。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。聚变:由质量小的原子,主要是指氘或氚,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)。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。裂变:只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)和钚(bù)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1千克铀-238的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量(足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时),与燃烧至少2000吨煤释放的能量一样多。扩展资料:对于核物理,本质是一样的,都是在转换的过程中损失了质量,变成了能量。至于具体是裂变可以损失能量还是聚变可以损失能量都不一定,要看具体的核反应。就当前的应用来讲,常用的聚变一般是指氘和氚聚变成氦的过程,常用的裂变有铀,钚等的裂变。所以从控制的角度来讲,区别是,裂变容易控制和引发,只需控制中子流的密度,而聚变不容易控制,需要上亿度的高温,但聚变却是在宇宙中最常见的核反应。参考资料:百度百科-核裂变和核聚变