关于核裂变

栏目:古籍资讯发布:2023-08-05浏览:4收藏

关于核裂变,第1张

根据质能方程,当一个原子核要发生裂变,需要的能量为mc^2,m为物体质量,c为光速。虽然原子核极小,它的直径在10-⒖M十的负十五次米~10-⒕M十的负十四次方米之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了9996%以上原子的质量。原子核的密度极大,核密度约为10⒕g/cm⒊每立方厘米的地方里有十的十四次方克核,即1cm-⒊的体积如装满原子核,其质量将达到10⒏t十的八次方吨,即1亿吨。这样算下来物体的质量m将很大,光速的平方为910^16,要让这么大的物体发生裂变所需要的能量是很大的。我们的普通击打根本办不到。

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)。

-核聚变

-核裂变

裂变物质通常指在核反应堆中经热中子轰击可发生原子核裂变而放出大量核能的物质。例如235U、 239Pu、233U等。可用作反应堆及核弹的燃料。

基本介绍 中文名 :裂变物质 外文名 :fissile material 定义 :原子核可以裂变的物质 套用 :核燃料 学科 :核化学 实例 :235U、 239Pu、233U等 介绍,裂变现象,常见裂变物质,铀,钸,套用价值, 介绍 凡原子核可以裂变的物质统称为裂变物质,例如: 在中子作用下可以裂变的U、U及Pu。它们本身以及它们的各种合金和化合物,可用作反应堆的燃料,所以又叫做核燃料。有些物质虽可发生少量裂变( 如U、Pu),但习惯上不把它们叫做裂变物质。 裂变物质裂变时同时放出能量,例如,一公斤U完全裂变时所放出的能量。约相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的能量。海洋中的人工放射性核素主要由U裂变时形成的裂变产物进入海洋的。 裂变过程中释放的中子数V是各不相同的。如刚超过裂变点的元素 (银)裂变许多次才放出一个中子; 而重元素(例如钍和铀) 每次裂变放出2个或多个中子。即使就这样的元素而论,中子被核俘获以后,在很多情况下,伴随着以发射γ射线的形式释放其过剩的能量,而不是核裂变。这就减少了对进一步裂变有用的中子数。中子俘获与中子裂变之比,对各种核来说是不同的,并且随轰击中子的能量而变化。只有很少几种元素的同位素,它们的裂变机率比俘获机率高。铀-233、铀-235和钸-239等这些可裂变同位素是能维持裂变反应的仅有的材料,因此称为核燃料。 这些同位素中,只有铀-235在自然界中存在,它占天然铀的1/40,其余为铀-238。其它两种可裂变同位素必须用人工生产,铀-233是通过钍-232的中子俘获,而钸-239是通过铀-238的中子俘获而分别得到的。同位素钍-232和铀-238称为可转换材料。 裂变现象 (核)裂变是一个重原子核分 裂成两个(或更多个)中等质量原子核的现象。 按分裂的方式不同可分为自发裂变和诱发裂 变。前者是在没有外部入射粒子轰击情况下自 行发生的核裂变。后者是在外来粒子(最常见 的是中子)轰击下产生的裂变。 1938年哈恩和 斯特拉斯曼在分析中子照射铀的产物时发现了 原子核的诱发裂变。1940年彼得扎克和弗廖 罗夫发现天然铀核的自发分裂现象。1947年 钱三强和何泽慧等发现了中子轰击铀的三分裂 和四分裂现象(约300个裂变中有一个三分裂, 上万个裂变中有一个四分裂)。核裂变是核的 大形变集体运动的结果。关于裂变的机理,至 今仍然是一个需要进一步研究的问题。液滴模 型认为,原子核犹如一个由核子组成的“液滴”。 例如,铀235核吸收一个中子后,由于增加了由 这个中子带来的多余的结余能而形成激发态的 铀236核。激发态原子核像受力的液滴一样, 处于不稳定状态而发生振荡。如果中子带来的 结合能足够大,原子核就由球形变成椭球,由椭 球变成哑铃状。随着距离的拉长,复合核分裂 成两个各自独立的新球体(又称裂变碎片)。这 个裂变过程约需万亿分之一秒(10秒)。在 分裂过程中原子核以释放中子和γ射线的方 式退激,这就是裂变瞬发中子和瞬发γ射线。 裂变产生的碎片还要经历一系列β衰变(放出 缓发中子)而变成稳定核。瞬发中子约占 993%,缓发中子约占0645%。 常见裂变物质 铀 铀235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素,是自然界至今唯一能够裂变的同位素,主要用做核反应中的核燃料,也是制造核武器的主要原料之一。铀是原子序数为92的元素,其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素。在自然界铀有三种同位素存在(铀234、铀235和铀238),均带有放射性。铀235在天然铀中的含量为0711%,其半衰期为700×108年,1935年由加拿大科学家邓史达(Arthur Jeffrey Dempster)发现。 国际上通用的铀浓缩方法有离心法、气体扩散法和雷射法,而气体离心分离机则是提炼浓缩铀通常采用的气体离心法的关键设备。它是一个庞大的系统,通过每分钟2万转以上的高速离心机,其他同位素可从天然铀矿石中分离出去,剩余的铀235的浓度可达到95%以上。美国当年在日本广岛投放的核子弹是通过劳伦斯法分离制成的。 钸 钸(Pu)是一种放射性元素,是原子能工业的一种重要原料,可作为核燃料和核武器的裂变剂。投于长崎市的核子弹,使用了钸制作核心部分。其也是放射性同位素热电机的热量来源。钸最重要的同位素是钸-239,半衰期为24100年,常被用制核子武器。钸-239和钸-241都易于裂变,即它们的原子核可以在慢速热中子撞击下产生核分裂,释放出能量、伽马射线( γ 射线)以及中子辐射,从而形成核连锁反应,并套用在核武器与核反应炉上。 套用价值 核裂变物质有着重要的实用价值。裂变能放出 巨大的能量。一个原子核裂变不但释放能量, 还发射几个中子。所发射的中子继续引起其他 原子核裂变,再次产生更多的中子,这样通过链 式反应找到大规模利用核能的途径。随着反应 堆的建立,除了巨大的核能在能源和军事方面 的实际套用外,放射性同位素开始大量生产并 广泛套用于科学技术和生产、医疗等各部门。

作者:佚名

朝代:先秦

全诗:

采薇采薇,薇亦作止。曰归曰归,岁亦莫止。 靡室靡家,猃狁之故。不遑启居,猃狁之故。

采薇采薇,薇亦柔止。曰归曰归,心亦忧止。 忧心烈烈,载饥载渴。我戍未定,靡使归聘。

采薇采薇,薇亦刚止。曰归曰归,岁亦阳止。 王事靡盬,不遑启处。忧心孔疚,我行不来!

彼尔维何?维常之华。彼路斯何?君子之车。 戎车既驾,四牡业业。岂敢定居?一月三捷。

驾彼四牡,四牡骙骙。君子所依,小人所腓。 四牡翼翼,象弭鱼服。岂不日戒?猃狁孔棘!

昔我往矣,杨柳依依。今我来思,雨雪霏霏。 行道迟迟,载渴载饥。我心伤悲,莫知我哀!

赏析:

这是一首戎卒返乡诗,唱出从军将士的艰辛生活和思归的情怀。全诗六章,每章八句。诗歌以一个戍卒的口吻,以采薇起兴,前五节着重写戍边征战生活的艰苦、强烈的思乡情绪以及久久未能回家的原因,从中透露出士兵既有御敌胜利的喜悦,也深感征战之苦,流露出期望和平的心绪。

末章以痛定思痛的抒情结束全诗,感人至深。此诗运用了重叠的句式与比兴的手法,集中体现了《诗经》的艺术特色。末章头四句,抒写当年出征和此日生还这两种特定时刻的景物和情怀,言浅意深,情景交融,历来被认为是《诗经》中有名的诗句之一。

这首诗的主题是严肃的。猃狁的凶悍,周朝军士严阵以待,作者以戍役军士的身份描述了以天子之命命将帅、遣戍役,守卫中国,军旅的严肃威武,生活的紧张艰辛。作者的爱国情怀是通过对猃狁的仇恨来表现的。

更是通过对他们忠于职守的叙述——“不遑启居”、“不遑启处”、“岂敢定居”、“岂不日戒”和他们内心极度思乡的强烈对比来表现的。全诗再衬以动人的自然景物的描写:薇之生,薇之柔,薇之刚,棠棣花开,依依杨柳,霏霏雨雪,都烘托了军士们“日戒”的生活。

心里却是思归的情愫,这里写的都是将士们真真实实的思想,忧伤的情调并不降低本篇作为爱国诗篇的价值,恰恰相反是表现了人们的纯真朴实,合情合理的思想内容和情感,也正是这种纯正的真实性,赋予了这首诗强盛的生命力和感染力。

扩展资料:

1、《诗经·小雅·采薇》译文:

豆苗采了又采,薇菜刚刚冒出地面。说回家了回家了,但已到了年末仍不能实现。没有妻室没有家,都是为了和猃狁打仗。 没有时间安居休息,都是为了和猃狁打仗。

豆苗采了又采,薇菜柔嫩的样子。说回家了回家了,心中是多么忧闷。忧心如焚,饥渴交加实在难忍。驻防的地点不能固定,无法使人带信回家。

豆苗采了又采,薇菜的茎叶变老了。说回家了回家了,又到了十月小阳春。征役没有休止, 哪能有片刻安身。心中是那么痛苦,到如今不能回家。

那盛开着的是什么花?是棠棣花。那驶过的是什么人的车?当然是将帅们的从乘。兵车已经驾起,四匹雄马又高又大。哪里敢安然住下?因为一个月多次交战!

驾起四匹雄马,四匹马高大而又强壮。将帅们坐在车上,士兵们也靠它隐蔽遮挡。四匹马训练得已经娴熟,还有象骨装饰的弓和鲨鱼皮箭囊(指精良的装备)。怎么能不每天戒备呢?猃狁之难很紧急啊。

回想当初出征时,杨柳依依随风吹。如今回来路途中,大雪纷纷满天飞。道路泥泞难行走,又饥又渴真劳累。满腔伤感满腔悲,我的哀痛谁体会!

2、创作背景:

《采薇》是出自《诗经·小雅·鹿鸣之什》中的一篇。历代注者关于它的写作年代说法不一。但据它的内容和其它历史记载的考订大约是周宣王时代的作品的可能性大些。从《采薇》的内容看,当是将士戍役劳还时之作。诗中唱出从军将士的艰辛生活和思归的情怀。

-诗经·小雅·采薇

  女娲号称娲皇,也叫女希,是一位充满传奇神秘色彩的始母形象。

  女娲氏族发源地,文献不见记载,但根据伏羲与女娲的关系,女娲故里也应在古成纪范围内。郦道元《水经注》在讲到渭河支流葫芦河时特别提到该地古老的女娲祠。在葫芦河畔,与大地湾相距不远的秦安陇城镇,有女娲洞,又有女娲庙,祭祀女娲 ,陇城又称“娲皇故里”。女娲也以风为姓,至今其地有风台、风莹、凤尾村等地名,均与女娲氏有关。

  女娲神话分为两个系统,第一系统中的女娲并无配偶,先人类而生。她的功业一是造人,二是补天。相传女娲依照自己的形状,捏黄土造人,造好后就会说话,成了活人,后来女娲造人累了,便用藤条抽打黄泥,甩了的泥点子也变成了人,会咿咿呀呀的说话。因为她是用黄土造人,所以中国人是黄皮肤。并且,黄土中最养人的地方就在天水,所以从传说中也可以得出中国北方文明,起源于西北地区,而后向东,向南传播。另一个是补天。天为什么破了原因很多,但是女娲真是一位伟大的工程师母亲,不辞辛劳,烧炼了数万颗五彩石,补在天的破洞上,使她的子民有一个舒服的生存环境。甚至剩下的一块五彩石,又被曹雪芹演化出一本奇书《红楼梦》来。女娲积芦灰以止*水,又断鳌足以立天四极,功勋卓著。最后积劳成疾,一睡而逝。

  第二则神话故事梗概,中西方都有。在远古时代,发生了一次大洪水。原因是人心逐渐被物欲侵害,不敬神灵上帝。于是降灾于人类。造成的后果在古埃及、以及古巴比伦都有流传。不过,西方的是挪亚方舟,并且不时有人声称在土耳其的亚拉腊山上找到了挪亚方舟的残片。

  中国的传说富有人情味。天和地是由雷公弟弟和哥哥高比,分别负责治理。一开始,倒也合睦相处,人民也能安居乐业。高比有一双儿女,儿子叫伏羲,女儿叫女娲。十分讨人喜欢,一家人生活得很快乐。随着生活生产能力的增强,人类开始不敬奉天神雷公。一天,有户人家竟然把狗头当猪头供奉雷公。雷公大怒,整整六个月不下雨,人们去求高比帮忙,高比偷来雨水,滋润土地。雷公很生气,就想用火雷劈死高比,却被高比用鸡罩活捉了。这种鸡罩,甘谷县白家湾乡古风台一带农村中仍有使用。材料用藤条或竹篾子,编法内含六爻八卦,十天干,十二地支,二十八星宿,六十四卦,三百八十四爻,真是奇妙无比。高比捉到雷公后,关他在铁笼子里,到了第二天,他准备到集市上买香料,把雷公腌了当菜吃,临走,他嘱咐儿女,“记着,千万不要给他水喝”。

  高比走后,雷公做出十分痛苦的样子讨水喝,水的数量由一碗变成一口,伏羲和女娲还是不同意。最后雷公说“那么请去把涮锅水给几滴也好,我快渴死了!”小兄妹犹豫片刻,决定用涮锅的涮把蘸几滴涮锅水,给雷公喝。

  雷公喝了水,非常欢喜,一用劲,就听轰隆一声巨响,雷公撞破铁笼子飞了出来。小兄妹俩吓呆了,不知如果是好。雷公拔了一颗牙齿,交给他俩说:“快拿去种在土里,如果遭了灾难,你们就藏在长出的果实里去,可以保你们平安!”说完。雷公就升天而去。高比买了调味品回家,发现雷公逃脱,不禁失声道“大祸到了”。于是他打造了一艘大船,以防灾难从天而降。小兄妹俩依照雷公的吩咐,种下了雷公的牙齿,奇怪,牙齿发芽了。很快,到中午就长了叶子,傍晚开花结果,第二天,果子长成了一个大葫芦,兄妹俩用锯子锯开葫芦,掏出了里面的葫芦籽,不大不小,正好容得下他们俩。

  第三天,风云突变,飞沙走石,暴雨从天而降。一时山洪暴发,洪水淹没了平原、丘陵。高比钻进了大船,小兄妹俩却钻进了葫芦。洪水越涨越高,高比驾着大船,一直到达天门。他用手敲天门,敲门声响彻天空,天神害怕了,急性喝令水神退水,倾刻间,雨止风停,洪水一落千丈,大地露了出来。高比的大船从天空跌落在地上,摔得粉碎,高比也牺牲了。

  葫芦落在了昆仑山上。昆仑山,即现在甘肃东南部的西秦岭山区。昆仑山的名称一直向西走,祁连山也曾被说成是昆仑山。兄妹俩从葫芦里出来,埋藏了父亲就在一起生活了。大地经历了这次洪水,人类被消灭了,小兄妹俩却靠辛勤的劳动,无忧无虑的生活着。

  时光苒荏,转眼间他们都长大成人。他们感到很孤独,因为再没有其他人跟他俩说话,并且如果他俩死了后,世上就没有了人,那么,这么美好的世界让谁看呢?于是伏羲提出和女娲结婚,繁衍人类,但妹妹却不同意,说“我们是亲兄妹,怎么可以结婚呢?”伏羲说:“如果我们不结婚,世上就不会再有人类了。”女娲一想也有道理,但是还想再看一看天意如何。就商量向上天占卜。占卜共进行了三次,第一次伏羲女娲在南北山上各点一堆火,如果升在空中的姻绞合在一直,就可以结婚。火着起来后,烟便绞在了一起。第二次兄妹俩在南北两山往河谷地带滚石磨盘,到河谷后如果两块磨盘贴合了,就表示可以结婚。磨盘也贴合了。第三次占卜更像现在的考验。妹妹提出一个问题,说:我在前面跑,你在后面追,如果追到我,咱俩就结婚,如果追不到就不能结婚。于是兄妹俩绕树跑了起来。妹妹机灵敏捷,追了好久总追不到。伏羲智慧过人,他追着追着,猛不防把身一转,气喘吁吁的妹妹就一头撞进哥哥的怀里,再也挣脱不了。于是他们就结婚。

  兄妹成亲不久妹妹就生下了一个血红的肉球。夫妇俩觉得好奇,便拿刀子肉球切成细小的碎块,把它包起来,带上天梯去玩。刚到半空,一阵大风吹来,把肉末吹得雪片似的飞向大地。更令夫妻俩惊讶的是这些肉末落到地上都便成了人,落到什么地方,便以那地方事物的名称为姓氏。就这样,世界上又有了人类。

  伏羲女娲兄妹结亲,变为夫妻,这个故事在中国土地上,不论南北东西都有不同的版本。湖南瑶山古歌在叙述时尤有趣味:

  妹打主意难哥哥,各一爬上一高坡。

  对山烧火火烟绞,两烟相绞把亲合。

  两股火烟相绞了,妹妹还是不愿合。

  妹想合亲急出火,出点主意逗哥哥。

  隔河梳头隔河拜,头发绞合亲也合。

  哥哥下水就过河,哥上一坡妹一坡。

  隔河梳头隔河拜,哥妹头发绞成坨。

  头发成坨妹又变,看哥硬石几经磨。

  隔河种竹隔河拜,竹屋相交把亲合。

  哥也拜来妹也拜,两根竹尾绞成坨。

  哥哥你莫欢喜早,我的主意有蛮多。

  对门石岭对过坡,各把磨石滚下坡。

  两扇磨石叠合起,磨石相合人也合。

  妹妹对山滚石磨,果然磨石叠合了。

  两扇磨石合拢了,看妹主意有好多?

  磨石合了我不合,围着大树绕圈捉。

  若是哥哥追着我,妹拉哥哥把亲合。

  ………………

  可以说是久经考验,从日出直到日落西山,最后在乌龟巧计的帮助下伏羲终于赢得了女娲的芳心,成了婚配。《精编廿六史・五帝》中说伏羲在位一百一十五年崩,寿一百九十有七,葬于陈。而后女娲氏立,治一百三十年,继之者柏皇氏、中央氏、大庭氏、栗陆氏等。

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