時(shí)間:2026-01-15 21:42:14編輯:梓嵐
由于裂變本身釋放分裂的核內(nèi)中子,所以如果將足夠數(shù)量的放射性物質(zhì)(如鈾-235)堆在一起,那么一個(gè)核的自發(fā)裂變將觸發(fā)近旁兩個(gè)或更多核的裂變,其中每一個(gè)至少又觸發(fā)另外兩個(gè)核的裂變,依此類推而發(fā)生所謂的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這就是稱之為原子彈(實(shí)際上是核彈)和用于發(fā)電的核反應(yīng)堆(通過(guò)受控的緩慢方式)的能量釋放過(guò)程。
對(duì)于核彈,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是失控的爆炸,因?yàn)槊總€(gè)核的裂變引起另外好幾個(gè)核的裂變。對(duì)于核反應(yīng)堆,反應(yīng)進(jìn)行的速率用插入控制棒來(lái)控制,使得平均起來(lái)每個(gè)核的裂變正好引發(fā)另外一個(gè)核的裂變。
核裂變所釋放的高能量中子移動(dòng)速度極高(快中子),因此必須通過(guò)減速,以增加其撞擊原子的機(jī)會(huì),同時(shí)引發(fā)更多核裂變。一般商用核反應(yīng)堆多使用慢化劑將高能量中子速度減慢,變成低能量的中子(熱中子)。商營(yíng)核反應(yīng)堆普遍采用鎘棒、石墨和較昂貴的重水作為慢化劑。
核裂變的具體過(guò)程
處于激發(fā)態(tài)的原子核(例如,鈾-235核吸收一個(gè)中子之后,就形成激發(fā)態(tài)的鈾-236核)發(fā)生形變時(shí),一部分激發(fā)能轉(zhuǎn)化為形變勢(shì)能。隨著原子核逐步拉長(zhǎng),形變能將經(jīng)歷一個(gè)先增大后減小的過(guò)程。這是因?yàn)橛袃煞N因素在起作用:來(lái)自核力的表面能是隨形變而增大的;來(lái)自質(zhì)子之間靜電斥力的庫(kù)侖能卻是隨形變的增大而減小的。
