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核能是怎么发现的?

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时间:2024-08-17 12:35:23
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核能是怎么发现的?问题描述:核能是怎么发现的?领域专家:地球上绝大多数常见的自然现象只涉及重力和电磁,而不涉及核反应。这是因为原子核通常因为包含正电荷并相互排斥。1896年,亨利贝

问题描述:核能是怎么发现的?

领域专家:地球上绝大多数常见的自然现象只涉及重力和电磁,而不涉及核反应。这是因为原子核通常因为包含正电荷并相互排斥。

1896年,亨利贝克勒尔正在研究铀盐中的磷光,因为他与皮埃尔居里和玛丽居里发现了一种新的放射性现象。他们隔离了高放射性元素镭,发现放射性物质会产生三种不同类型的强烈透射光线,标记为α,β和γ。这些辐射中的一些可以穿过普通的物质,并且它们都可能是大量的有害物质。所有早期的研究人员都受过各种辐射烧伤,很像晒伤。

科学家们逐渐认识到放射性衰变所产生的辐射就是电离辐射,

随着人类对原子能的理解加深,放射性的性质变得更加清晰。一些较大的原子核是不稳定的,并且在随机间隔后衰变(释放物质或能量)。Becquerel和Curies发现的三种辐射形式也被更完全地理解。阿尔法衰变是当一个核释放一个阿尔法粒子,这是两个质子和两个中子,相当于一个氦原子核。Beta衰变是β粒子,一种高能量电子的释放。伽马衰变释放出伽马射线,它不像阿尔法和贝塔辐射不是物质,而是电磁辐射的频率非常高,因此也是能量。这种辐射是最危险和最难阻挡的。所有三种类型的辐射都在某些元素中自然发生。

很明显,大多数地球能源的最终来源都是核能,无论是通过恒星热核反应引起的太阳辐射,还是地球内铀的放射性衰变,这是地热能的主要来源。

核技术是涉及原子核的核反应的技术。值得注意的核技术有核反应堆,核医学和核武器。除此之外,核技术还用于烟雾探测器等。

领域专家:严格来说核能并不算发现的,相关理论成熟之后自然会有人想到利用相关理论,核能可以分为原子核理论和能量理论。

核的理论最早来自于重核原子的裂变理论,始于德国科学家莉泽·迈特纳对放射性元素的研究,她一直想通过用质子撞击铀原子核的方式制造出超铀元素,但一直不成功,后来她意识到,质子数超过铀的元素的原子核不稳定,超铀元素会自发衰变成轻元素并释放能量,这就是后来的核裂变理论。

核能的另一个理论基础是能量理论,这就是爱因斯坦的质能方程E=mc²,该方程指出一个物质就算质量很小,但它蕴藏的能量却特别高。将这个方程用于实际计算会有△E=△mc²,它表示物质质量的改变量会以极高的能量释放出来。

核能最早实际应用于原子弹,且最早展开原子弹计划的是二战时期的德国,后来身在美国的爱因斯坦意识到如果原子弹被德国先研发出来,整个世界将生灵涂炭,所以爱因斯坦接受了西拉德的提议给罗斯福起早了一封信,信里写到原子弹相关理论已经成熟,且德国离造出原子弹只差一步之遥,无奈罗斯福启动了“曼哈顿计划”,该计划凌驾于所有计划之上,为了比德国先造出原子弹愿意不惜一切代价,巧的是,德国科学家海森堡在原子弹的研究中由于一个参数算出导致他认为原子弹不可能实现,且德国在后来的重水之战中损失了大量的重水,这导致了他们实验进度的拖慢,终于美国还是先造出了原子弹“瘦子”并成功引爆。

图片来源:网络

领域专家:谢谢邀请:这其中有两个途径,第1.是理论确认物质在新生过程中会收聚能量,而在衰变过程中则会释放能量!物质的凝聚、产生、循环、寅进、满仓、溢能、…燃烧放热、强光辐射或爆炸都是这个过程中的现象。这个工作是由爱因私谈完成的!因为他推导并确立了质能方程E=mg。……第2、是显微观察放射性物质时得到的微观信息确认,这个观察发现是亨利贝格勒尔发现并总结的。因为他和皮埃尔.居里和居里夫人-玛丽三人共同观察并发现了新的放射现象,其中伽马辐射是属于可以利用来引起链式碰撞反应升级的纯物质高能粒子辐射!他这个总结先引起了业内的惊喜和恐慌,最后惊动世界政治界并引起个别国家的政府人员高度重视!…^o^

领域专家:应该说,在爱因斯坦的“质能方程”提出来后,他自己就在论文中说,这个能量变化是很小的,可能可以用“放射性现象来加以证实”。这说明,单个“核过程”所释放出来的“核能”,其实是非常小,不使用仪器测量,根本就感觉不到。比如天然放射性核素的α衰变,一次衰变只能释放出最高8兆电子伏(MeV)的能量,约为1.3×10^-12焦耳,在日常生活中肯定是被忽略不计的。所以当时的科学家都不认为“核能”是可以被利用的。

发现核裂变现象后,实验测定它在一次裂变中,就可以释放出约200MeV的能量,而且,还再释放出2-3个中子。科学家立即就意识到,可以采用“链式裂变核反应”来大规模的释放核能了。如果在一秒钟内引发10^20次方个铀原子核裂变,就可以达到约三百万千瓦的功率。这使得科学家研究出一条有效利用核能的技术途径——核反应堆或核爆炸。

所以,发现核能不是关键,而“大规模释放核能”的技术才是“利用核能”关键。在非受控的状态下,裂变能与聚变能都已经得到应用了——核武器。而如何控制核能的大规模释放,目前只有“裂变能”和“衰变能”才实现了,其代表作就是“核反应堆”与“核电池”,“聚变能”还没有实现。

领域专家:核能是在某个实验室用中子轰击鈾原子时发现的。一个中子轰击一个鈾原子不但能够释放巨大的能量,而且能够同时释放三个中子,这就给铀核的链锁反应创造了条件。原子弹的制造就是在这个实验基础上实现的,与爱因斯坦的质能公式没有半点关系,而且到今天为止谁也没有证实过核能是由质量转化为能量的。因此,质能公式充其量还只是停留在纸上的臆想理论,而且无论再付出多少努力都是证实不了的,原因就在于质能是相生的而不是互相转化的。

领域专家:核能并不奇怪,它只是浓缩了的炸药。起源于德国,在二战期间,德国人为了保护这种烈性炸药,于是用船运往小日本,在运输途中被美国人截获,让美国人捡了个大便宜,由此,美国人拥有了第一批号称“小男孩和胖妞”的原子弹。后来在日本人的土地上做威力测试,300多架战斗机护送一架载有小男孩和胖妞的战斗机,直接闯入日本领空,丢下小男孩和胖妞,回头就跑,第二次世界大战就止结束。

领域专家:核能首先是理论推导出来的。爱因斯坦根据相对论,物体运动时质量会发生变化,推导出公式E=m*c*c 。 c是光速。m是质量。c是很大的一个数,E和c的平方正比,自然核能是一个特大的数。虽然理论上出来了,但是核能如何释放出来,当时没人知道。

后来居里夫妇发现了铀,铀会自己分裂,减轻了质量,同时产生微粒,轰击其他的原子,产生链式反应,释放核能,提供了实际的实验室数据。为原子弹的制造提供了可能性。

二战时,为了打败德国。爱因斯坦等科学家上书给美国总统罗斯福,成立曼哈顿工程,研究原子弹。研究出来原子弹,德国投降了,就用在日本了。

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