原子核的結合能裂變和聚變_第1頁
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文檔簡介

1、20-2核結合能裂變和聚變,因為原子核是由質子和中子組成的,它的質量應該等于所有質子和中子的總和:1。核結合能根據愛因斯坦的質能關系,我們可以得到核結合能:mx=Zmp (A-Z)mn,但實驗測得的原子質量mx總是小于所有核質量之和,這就是差別。相反,要把原子核分解成單個質子和中子,就必須吸收電子的能量。氘吸收電子的能量,并分解成質子和中子,電子,氘,質子和中子,電子=(m) C2=zmp (a-z) Mn-MX C2,原子結合能,愛因斯坦,計算原子結合能,一個原子質量單位的能量,質子質量,中子質量和核平均。原子核的結合能很大,所以原子核一般都是非常穩(wěn)定的系統。然而,不同的原子核有不同程度的穩(wěn)

2、定性。每個原子核的平均結合能稱為比結合能。答:中等質量原子核的平均結合能較大,為8.79兆電子伏、8.47兆電子伏、8.75兆電子伏、2.83兆電子伏、7.5兆電子伏、7.56兆電子伏,而原子核的結合能最輕。大多數中等質量原子核的比結合能較大且大致相等(均在8兆電子伏左右)。這表明中等質量的核是最穩(wěn)定的。原子核的結合能,第二種方法是輕核聚變。因此,為了利用原子核的結合能,我們必須考慮自然界中存在的原子核。有兩種方法:第一種方法是重核裂變;為了利用核能,理論上,自由態(tài)的質子和中子結合形成一個中等質量的原子核,它釋放出最多的結合能。但事實上,用質子和中子直接形成介質核是不現實的,因為自由中子不容易

3、獲得,即使獲得一些,自由中子的半衰期也很短。原子核的結合能,2。重核的裂變、裂變、原子彈爆炸、裂變產物的百分比、裂變產物的分布曲線、重核的裂變以及在一定條件下將質量較高的核(重核)分裂成兩個或多個質量中等的核。裂變:重核的裂變。裂變后形成的中等質量的原子核有太多的中子。因為中子具有放射性,所以這些中等質量的原子核是不穩(wěn)定的。它們經歷一系列衰變,放射性中等質量的原子核轉變成穩(wěn)定的原子核。當能量低于1eV的慢中子轟擊鈾核時,鈾核將分裂成兩個質量和質量相近的核,同時釋放出一到三個快中子。這種將重核分裂成中等質量核的過程稱為重核裂變。重核的裂變,重核的裂變,受控熱核反應:如果在受控條件下,每次裂變只有

4、一個中子引起新的裂變并保持穩(wěn)定的鏈式反應,這就是核反應堆的情況。原子彈:當核裂變發(fā)生時,鈾可以釋放出巨大的能量,并且可以同時釋放出兩個以上的中子。如果裂變過程中釋放的所有中子都被其他鈾原子核吸收,將會導致新的裂變,因此裂變的數量將呈指數級增加,從而導致發(fā)散的鏈式反應,這就是原子彈中發(fā)生的情況。重核裂變、原子彈:由鈾和钚核的自持核裂變鏈式反應原理制成的武器,自持核裂變鏈式反應:無需外部干預的自持核裂變鏈式反應。重核裂變,原子彈爆炸,沖擊波,光輻射,核電磁脈沖,重核裂變,早期核輻射,放射性污染,3。氫核聚變、氫彈爆炸、托卡馬克裝置,兩個較小的原子核(輕核)在一定條件下匯聚成較大的原子核。聚變:氫原子核的聚變,所有這些都需要超高溫,稱為熱核反應。從上述公式可以看出,勢能隨著原子數的增加而增加,對于原子數大的重核,勢能太大,不易克服;核聚變只能發(fā)生在原子序數小的輕核上。當兩個原子核相互靠近產生聚變反應時,由于原子核之間存在很大的庫侖排斥力,原子核的碰撞動能必須克服兩個原子核之間的勢能。最重要的聚變過程之一是碳氮循環(huán),這導致四個質子結合成一個氮核:這一過程中釋放的能量約為26.7兆電子伏,氫彈:由氘、氚(氫的同位素)和其他輕核的聚變反應原理制成的核武器通常被稱為氫彈。氫彈反應公式、

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