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核裂变能量存储

发布时间: 2022-06-13 02:38:55

❶ 核裂变怎样释放能量

裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核的形态最为有效。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,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。

❷ 核裂变是怎样产生能量的

核裂变(Nuclear fission)又称核分裂,是一个原子核分裂成几个原子核的变化。

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,这些能量被称为原子核能,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,与燃烧至少2000吨煤释放的能量一样多,相当于一个20兆瓦的发电站运转1,000小时。

❸ 核裂变和核聚变过程中为什么会放出巨大能量

能量是不会凭空产生和消失的,但是核反应发生了质量变化。就是说质量转变成了能量。

核聚变的过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变,比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出巨大的能量,而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程,它的光和热就是由核聚变产生的。

展示和操作方式

核裂变: 观众搬动控制面板,面板上中子球不定方向滚动,当撞击到屏幕上模拟原子核时,屏幕开始显示裂变反应。

核聚变: 氘,氚,氦3在整个屏幕上零零散散移动着,观众推动显示器上方横向推杆,模拟挤压氘,氚,氦3,当推倒一定程度时,屏幕上发生聚变反应。同时观众的手感觉到明显的震动。

以上内容参考:网络-核聚变核裂变

❹ 为什么核裂变,聚变会放出能量

裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素的核的形态最为有效。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。
根据爱因斯坦质能方程E=mc^2.
原子核发生聚变时,有一部分质量转化为能量释放出来.
只要微量的质量就可以转化成很大的能量.
两个轻的原子核相碰,可以形成一个原子核并释放出能量,这就是聚变反应,在这种反应中所释放的能量称聚变能。

❺ 为什么核反应,无论是聚变还是裂变都产生能量不是聚变应该吸收能量储存内能吗

实际上是这样的:
原子核里边质子、中子总数不一样的时候,原子核的能量就不一样.一般以“比结合能”这个数据来衡量原子核能量大小.
结合能,就是指单个质子或中子聚变生成某种原子核时释放的总能量.比结合能,就是用某种原子核的结合能除以原子核的质量数(也就是质子、中子总数)所得的比值.可以看到,比结合能越低,则原子越不稳定,因为原子继续释放能量的潜力更大,能量越高越不稳定.
而比结合能是有最大值的,最大值出现在质量数为56的位置,也就正好是铁的位置.质量数大于56的原子核在裂变时放出能量,质量数小于56的原子核在聚变时也放出能量.
从微观角度谈就这种原因的话,就要从原子核内部作用力的角度分析了,原子核内质子、中子之间同时存在电磁相互作用与强相互作用,通俗一点讲的话,这两种作用力的代数和达到最小值的时候,原子核就最稳定.而这两种相互作用达到最小值,恰好是在质量数为56的时候.
所以铁原子核是当前发现的最稳定的原子核,无论是裂变还是聚变都要吸收大量能量.所以仅仅有铁元素是很难发生聚变的.这就是为什么地球上存在大量的铁,月球、火星上也存在大量的铁的缘故.
但也绝不能说铁就一定不能再聚变.一方面,如果用氢、氦等比结合能低的元素与铁发生聚变,使得到的原子核比结合能加权平均值比参加反应的氢、氦、铁等元素还要高,那么聚变放能也是可以实现的,只是条件很苛刻.
另一方面,铁的聚变无非需要两个条件:强大的压力与足够的温度.在地球上这些条件可能实现不了,但在天体演变中却是可以实现的,尤其是超新星爆炸,短时间内可以提供足够的条件使铁聚变,从而生成溴、碘、金、银、铅、铀等重元素.
从宇宙学角度来讲,实际上生成铁也不容易.氢元素比结合能很低,可以比较容易聚变成氦等元素,但氦再聚变就很困难了,条件非常苛刻,至少太阳做不到.如果要聚变成铁,那就需要恒星质量非常大、内部温度压力非常高才行,一般认为恒星质量要达到太阳的10至20倍甚至更多才能生成铁元素.
而地球上存在的N种重元素,不出意外是远古时代超新星爆炸结果,至少可以说明太阳已经不是第一代恒星了.

❻ 核裂变为什么会释放出能量

裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核的形态最为有效。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,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。

❼ 核反应符不符合能量守恒定律该怎么理解核子所储存的能量

符合的,最基本是原理就是E=MC2, 核能分两大类,即聚变和裂变 核聚变是利用比较轻的原子,比如将氢或他的同位元素融合成氦,这个过程中,由于E=MC2定律的规定,他质量不守衡,而损失的质量则以能量的形式释放出来,这也是人类到目前为止所知道能够释放最大能量的一种反映。目前可控核 聚 变还在不断研究中,而不可控核 聚 变就是氢弹了 核裂 变就是利用比较重的原子,比如铀或他的同位元素,分解为比较氢的物质,这个过程中也是损失了质量,所以以能量的形式释放出来,但他重元素的反映,会导致释放一些不可利用的能量,同时他释放的能量也没有核 聚 变多,核裂变事实上就是损耗掉当年某个恒星聚变反映后剩余的物质,把他们变回轻元素,而且这些重元素也比较难找到。但现在这个却是最容易实现的,他不需要高温高压,所以人类已经实现可控核裂变,就是目前的核 电站了,而他的不可控产品就是原 子弹 至于如何取得核能,聚变的物质比较容易找,氢以及他的同位元素即可,裂变的话需要提纯铀以及他的同为元素并且让他们接近超临界态才回开始反映。

❽ 怎样区分核裂变核聚变和人工转变啊

一、三个的本质是不同的:核裂变的本质:核反应的一种形式,其中重原子核(主要是铀或核)被分裂成两个或多个质量较低的原子。

核聚变的本质:由质量小的原子,主要指氘,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使核外电子得到摆脱核的核,让两个核可以相互吸引并碰撞在一起,核相互聚合。

人工转化的本质:使用快速粒子(自然光线或人工加速粒子)穿透核内部以将核转变为另一个核的过程。

二、过程不同:核裂变原理:裂变释放能量与核中的质量能量储存有关。从最重的元件到铁,能量存储效率基本上是连续的,因此任何重核可以分裂成较轻的芯(对铁)的过程在能量方面是有利的。如果较重元素的核心可以分裂并形成较轻的核心,则释放能量。

核聚变原理:核聚变,即轻核(如氦和氖)结合成较重的原子核(如氦)释放出巨大的能量。因为化学是研究物质在分子和原子水平上的性质,组成,结构和规律的科学,核聚变发生在核水平,核聚变不是化学变化。人工转化原理:颗粒撞击。

三、能量不同:核裂变释放的能量:核裂变是将巨大的核核分裂成两个相对较小的核,在这一变化过程中释放出巨大的能量。

核聚变释放的能量:核聚变是一个相对较大的原子核的合成,具有两个质量小的质量,这将释放出大量的能量。人工转化释放的能量:小于核裂变释放的能量和核聚变释放的能量。

❾ 核聚变和裂变释放出来的能量是什么形式的

关于这个问题,我认为,应该跟核结合放能量的形式类似,原子核含有巨大的能量,原子核,他其实是从一个原子核到另一个原子核的变化,而且他们往往伴是随着能量的释放。核聚变是核裂变中核反应的相反形式,核裂变释放的能量与原子核中质量能量的储存方式有关,从最重的元素到铁,能量储存效率基本上不断变化,因此重原子核可以分为较轻的原子核,直到铁。

例如氢同位素氘和氚,核聚变还可以释放巨大的能量,并且比核裂变更多的能量,氢聚合成氦的过程在太阳内部连续进行,其光和热由核聚变产生,从上面的所有描述里,我们也可以看出,核裂变他本身就是一种只能在质量非常大的原子中发生的变化,变化的结果是一个相对较小的质量原子,但它仍然是一个相对较大的原子。

关于核聚变和裂变释放出来的能量是什么形式的的问题,今天就解释到这里。

❿ 核电技术成熟后,是否能把能量转化为原子能储存起来

当核电技术成熟以后,是完全有可能的把能量转化为原子能储存起来的。

随着科技的快速发展 ,人类在核能技术方面已经取得了较为突飞猛进的成就,在推进清洁能源的同时,也避免了发生像苏联切尔诺贝利的核事故,造成不可挽回的损失,至今这个事故带给人们的阴影一直到今天仍然挥之不散。由太阳的核聚变我们可以得到一些启发。核聚变会在一瞬间产生非常高的温度。人类目前还没有制造出来能够耐如此高温的物质,但是我们可以利用高强度的磁场来达到控制核聚变能量以一种稳定的方式释放的目的,避免重演苏联切尔诺贝利的核事故。