聚变为什么比裂变能量大为什么轻核聚变和重核裂变都要释放能量

日期: 栏目:科普 浏览:3

一、核裂变与核聚变哪个产生的能量更大

核裂变是一个原子核分裂成几个原子有一些质量非常大的原子核像铀、钍等才能发生核裂变。
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,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。
1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.


二、为什么核裂变和核聚变都释放能量

核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,比方说氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
原子核中蕴藏巨大的能量。
根据质能方程E=mc^2,原子核之静质量变化(质量亏损)造成能量的释放。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸;
如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热的能量来源。


三、核裂变和核聚变的区别

一、概念不同1、核裂变核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变。
其中铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子,从而形成链式反应。
2、核聚变核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。
核是指由质量小的原子,主要是指氘,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让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用。
生成新的质量更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。
二、原理不同1、核裂变裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。
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。
2、核聚变核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。
因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
三、起源不同1、核裂变莉泽·迈特纳(Lise Meitner)和奥托·哈恩(Otto Hahn)同为德国柏林威廉皇帝研究所(Kaiser Wilhelm Institute)的研究员。
作为放射性元素研究的一部分,迈特纳和哈恩曾经奋斗多年创造比铀重的原子(超铀原子)。
用游离质子轰击铀原子,一些质子会撞击到铀原子核,并粘在上面,从而产生比铀重的元素。
这一点看起来显而易见,却一直没能成功。
他们用其他重金属测试了自己的方法,每次的反应都不出所料,一切都按莉泽的物理方程式所描述的发生了。
可是一到铀,这种人们所知的最重的元素,就行不通了。
整个20世纪30年代,没人能解释为什么用铀做的实验总是失败。
从物理学上讲,比铀重的原子不可能存在是没有道理的。
但是,100多次的试验,没有一次成功。
显然,实验过程中发生了他们没有意识到的事情。
他们需要新的实验来说明游离的质子轰击铀原子核时究竟发生了什么。
最后,奥多想到了一个办法:用非放射性的钡作标记,不断地探测和测量放射性的镭的存在。
如果铀衰变为镭,钡就会探测到。
2、核聚变核聚变程序于1932年由澳洲科学家马克·欧力峰(英语:MarkOliphant)所发现。
随后于1950年代早期,他在澳洲国立大学(ANU)成立了等离子体核聚变研究机构(FusionPlasmaResearch)。
参考资料来源: 百科-核聚变参考资料来源: 百科-核裂变


四、原子核发生裂变或聚变反应时产生的能量是什么能

原子能。
原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能,俗称原子能.


五、为什么轻核聚变和重核裂变都要释放能量

因为变化后,质量都会减小,根据爱因斯坦质能方程,所以要放出能量!


六、为什么核聚变放出能量比核裂变多

核聚变和核裂变是核能释放的不同方式,放出能量的多少取决于核变前后质量亏损,即核变前原子核质量与核变后原子核质量的差。
其基本原理是爱因斯坦的质能方程:E=mC^2核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,核裂变是一个重原子核裂变为两个或两个以上的轻核,在聚变或裂变时都会有质量亏损,减少的质量都以能量的形式释放出来。
核聚变产生的能量比核裂变要多得多,是因为在相同质量的原子核在发生核聚变时,会有较多的质量亏损所以释放的能量也较多。
但是核聚变要在上亿度高温下才可以反应,这是为聚变时要将原子核外电子完全电离,且原子核都是带正电的,两个核在聚合为一个重核时,所需的能量要比一个核裂变要多的多。
只有在上亿度高温下原子核才能获得足够的能量聚合在一起。
好多年不看物理书了,这些都是原来在中学时学的一些内容,大部分都还给老师了,还剩一些。
希望能让大家满意。


参考文档

本文地址:https://caijingdemo.com/kepu/4362620e9bd36198.html

标签: