为什么微观的核裂变或核聚变能释放巨大能量,而宏观的化学变化却不能?
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时间:2024-08-17 08:43:03
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为什么微观的核裂变或核聚变能释放巨大能量,而宏观的化学变化却不能?【专家解说】:聚变反应: 除了重原子核铀235、钚239等的裂变能释放核能外,还有另一种核反应,即轻原子核(氘和氚
【专家解说】:聚变反应: 除了重原子核铀235、钚239等的裂变能释放核能外,还有另一种核反应,即轻原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时也能放出巨大能量,反应式为:H-2+H-3===He-4+n 或 D+T===He+n 多指核裂变,是一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核、并在分裂时两到三个自由中子并释放巨大能量的过程。裂变时释放的能量是相当巨大的,1千克铀-235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300万吨煤释放的能量一样多。1个铀-235可能发生以下裂变: U-235+n-1===Kr-89+Ba-144+3n 裂变平均产生2.4个中子和215兆电子伏特的能量 裂变释放能量是因为原子核中质量与能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)成核,从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的。所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部形成,虽然在形成时需要输入能量(取自超新星爆发),但是却是很稳定的。
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