『壹』 核聚變的原料鈾在地球上的儲量是十分稀少嗎
鈾的地殼豐度為2.4為48位(世界鈾儲備最多的為美國),但其中作用於核裂變的U235隻占它的百分之零點七一 而實際上進行核裂變的不僅僅是U235還有鈈239
『貳』 核裂變中,用來轟擊原子核的中子是怎麼製成的
平時放射性元素U235或Pu239(就是核裂變中原料)就在不斷發生衰變反應,放出中子。如果放射性元素U235或Pu239的體積不夠大,沒有足夠數量中子撞擊原子核引發核裂變反應持續下去或鏈式反應而核爆。同時由於放射性元素U235或Pu239不斷發生衰變反應,因而核武器有一定儲存期限。
『叄』 核的裂變和聚變是什麼
核聚變,又稱核融合,是指由質量小的原子,比方說氘和氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子彈互相聚合作用,生成中子和氦-4,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程E=mc^2;,原子核之靜質量變化(質量虧損)[1] 造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核,稱為核裂變,如原子彈爆炸;如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核,稱為核聚變,如恆星持續發光發熱的能量來源。
相比核裂變,核聚變的放射性污染等環境問題少很多。如氘和氚之核聚變反應,其原料可直接取自海水,來源幾乎取之不盡,因而是比較理想的能源取得方式。
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『肆』 核裂變的原料為什麼要選用原子量較大的原子呢
原子核的穩定性通常用平均核子結合能來表示.在核子(質子和中子)結合生成原子核的過程中,會發生質量虧損,虧損的質量轉化為原子核的結合能,而該原子核的結合能除以核的質量數(就是核子的總數)就等於平均核子結合能,平均核子結合成越大,則該核越穩定.
如果以核電荷數為橫坐標,以平均核子結合能為縱坐標畫函數圖,我們可以發現,核電荷數中等的原子核其平均核子結合能最大,也就是說,核電荷數小和核電荷數大的核素通常不穩定,前者易發生核聚變生成質量數較大的核,後者則容易發生衰變,某些核在特定條件下會發生裂變.而鐵-56是所以核素中最穩定的.
目前應用最廣的核裂變材料只有三種,分別是鈾-235,鈈-239和鈾-233.自然界的鈾有99%以上是鈾-238,這種同位素不能發生核裂變反應,只有鈾-235才能作為核燃料.所以從自然界提取和純化的鈾還需要進一步的離心濃縮,得到高純度的鈾-235,才能作為核裂變的材料.
鈾-238吸收一個中子生成鈾-239,後者經過兩次貝塔衰變後生成鈈-239,鈈-239經快中子照射後可以發生核裂變反應,因此也可作為原子彈的材料.
『伍』 誰知道核聚變反應詳細過程,和所需原料
核聚變反應主要藉助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不污染環境。 利用核能的最終目標是要實現受控核聚變。裂變時靠原子核分裂而釋出能量。聚變時則由較輕的原子核聚合成較重的較重的原子核而釋出能量。最常見的是由氫的同位素氘(讀"刀",又叫重氫)和氚(讀"川",又叫超重氫)聚合成較重的原子核如氦而釋出能量。核聚變較之核裂變有兩個重大優點。一是地球上蘊藏的核聚變能遠比核裂變能豐富得多。據測算,每升海水中含有0.03克氘,所以地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。1升海水中所含的氘,經過核聚變可提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量。地球上蘊藏的核聚變能約為蘊藏的可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍,可以說是取之不竭的能源。至於氚,雖然自然界中不存在,但靠中子同鋰作用可以產生,而海水中也含有大量鋰。
第二個優點是既干凈又安全。因為它不會產生污染環境的放射性物質,所以是干凈的。同時受控核聚變反應可在稀薄的氣體中持續地穩定進行,所以是安全的。
目前實現核聚變已有不少方法。最早的著名方法是"托卡馬克"型磁場約束法。它是利用通過強大電流所產生的強大磁場,把等離子體約束在很小范圍內以實現上述三個條件。雖然在實驗室條件下已接近於成功,但要達到工業應用還差得遠。按照目前技術水平,要建立托卡馬克型核聚變裝置,需要幾千億美元。
另一種實現核聚變的方法是慣性約束法。慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體,裝入直徑約幾毫米的小球內。從外面均勻射入激光束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸發,受它的反作用,球面內層向內擠壓(反作用力是一種慣性力,靠它使氣體約束,所以稱為慣性約束),就像噴氣飛機氣體往後噴而推動飛機前飛一樣,小球內氣體受擠壓而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高。當溫度達到所需要的點火溫度(大概需要幾十億度)時,小球內氣體便發生爆炸,並產生大量熱能。這種爆炸過程時間很短,只有幾個皮秒(1皮等於1萬億分之一)。如每秒鍾發生三四次這樣的爆炸並且連續不斷地進行下去,所釋放出的能量就相當於百萬千瓦級的發電站。
原理上雖然就這么簡單,但是現有的激光束或粒子束所能達到的功率,離需要的還差幾十倍、甚至幾百倍,加上其他種種技術上的問題,使慣性約束核聚變仍是可望而不可及的。
盡管實現受控熱核聚變仍有漫長艱難的路程需要我們征服,但其美好前景的巨大誘惑力,正吸引著各國科學家在奮力攀登。
『陸』 地球上核能原料可供人類使用上多少年
如果能夠攻破可控核聚變的技術,那麼利用海水中蘊含的氘和氚,則直到人類社會結束時,還用不完!
如果單靠地球上儲藏的鈾來提供核裂變原料(也就是無法攻克可控核聚變技術的話),那麼地球上的鈾只供人類使用幾千年.
『柒』 核原料是什麼提取的
鈾的同位素、鈈-239、氘、氘
『捌』 核裂變的原材料 鈾235 在自然界中是如何產生的,核聚變的原材料 氘氚 又是怎麼產生的
大家要對「核燃料生產」這個概念有所了解。它的過程只系將自然界中的鈾-235的豐度經過科學的技術提高到一定含量而已,並無放入「中子源」進行反應(就象煤油沒有火點燃一樣)。所以講,核燃料生產的過程根本不涉及裂變反應,根本不存在核反應產生的輻射問題。
氕(piē) 一種元素.氫的同位素之一,普通的氫中含有99.98%的氕 氘 dāo 氘為氫的一種穩定形態同位素,也被稱為重氫,元素符號一般為D或2H.它的原子核由一顆質子和一顆中子組成.在大自然的含量約為一般氫的7000分之一,用於熱核反應.舊稱「重氫」.氚 chuān 元素氫的一種放射性同位素 .符號,簡寫為3H,氚還有其專用符號T.又稱超重氫.氚的質量數為3,在天然氫中,氚的含量為1×10-15%.
『玖』 核聚變、裂變需要什麼條件
兩者相比之下,核裂變需要的條件比較容易辦到:它需要發生核裂變的原料大於一定的體積(臨界體積),這樣的情況下,原料的原子核才能捕獲射來的中子,發生第一個核裂變,裂變產生的更多的中子才能被其它原子核捕獲,發生連鎖反應。
而核聚變需要的條件就要難得多:它需要兩個外界條件的幫助才能發生,1、極高的溫度,至少需要達到1500萬k以上的溫度時,發生聚變的原子核才能有足夠大的動能,達到核與核相撞時克服相同性質的電荷之間的排斥力,使原子核結合到一起;2、極大的壓強,在這個壓強下,核與核之間的碰撞幾率才會足夠高,發生能夠聚變的碰撞才會出現。