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核临界控制最主要的三种方式 可以建造核动力火箭吗?有什么技术上的难点?

2020-07-23知识17

原子弹 氢弹的工作原理 原子弹:基本原理:铀-235、钚-239这类重原子核在中子轰击下通常会分裂成两个中等质量数的核(称裂变碎器),并放出2-3个中子和200兆电子伏能量(相当于3.2×1011焦耳)。放出。为什么原子弹分为铀弹和钚弹?铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点? 大自然中可用于裂变反应的元素很多,“铀235”和“钚239”就是其中最常见的两种,人类最早想到的原子弹核装药确实是铀235,但在二战期间有关铀235的提纯工艺并不是很先进,没有足够的铀235用于生产原子弹。美国组织起“曼哈顿计划”专门研发、制造原子弹,前后动用接近20亿美元和13万人,但有90%以上都花在了铀矿开采、矿石提炼、铀浓缩和后期加工上,真正制造原子弹的花费少得可怜。即便是这样,浓缩出来的武器级铀还是不够用。因此,工作人员不得不寻找其亚的裂变材料。(曼哈顿计划)这时候,“钚239”被选定为最理想的替代材料,因为武器级的高浓缩钚远比铀容易获得。大家都知道原子弹最常用的是“铀235”,但是大自然中的铀矿石中99%以上都是“铀238”,懂化学的都知道,将两种同位素分离是相当困难的。但是,铀238这种废料,在中子的轰击下经过复杂的物理反应,就能变成钚239(铀238+中子变成铀239,铀239衰变成镎239,后者再衰变就是钚239)。由于钚和铀是两种物理性质不一样的元素,将两者分离相比分离铀238和铀235要容易得多。(浓缩分离装置)而且,美国花费近20亿美元建造了大量的分离工厂和核反应堆,再加上用1亿美元从比利时购买的3万吨铀矿石,即便不能提纯出。可以建造核动力火箭吗?有什么技术上的难点? 你是说哪种核动力火箭?裂变还是聚变?常见的核火箭包括核脉冲火箭、核电火箭、核热火箭、核冲压火箭、核…氦-3是如何进行核聚变的? 只要温度足够高,任何两种比铁轻的原子之间都可以发生聚变反应,其中又以氢-3和氢-2 之间的聚变需要的条件最低,只需要数千万度的温度,但是氢-3是半衰期为12.4年的放射性。为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍? 氢弹和原子弹都是典型的原子能的军事利用,所谓原子能,就是当原子核结合能发生变化时所能够释放出来的能量,原子弹利用的是重核裂变,而氢弹采用的是轻核聚变,下面讲讲两种的不同。原子弹利用的是裂变能量,当重核分裂成两个质量相近的核时,他们的平均结合能会增加大约1 MeV,对于铀235来讲,每个U裂变释放200 MeV的能量。但对铀来讲,必须达到自持的链式反应,才能大规模的利用能量,只有铀的体积大于“临界体积”,才能发生剧烈的链式反应。对于原子弹就是利用炸药把两块体积小于临界体积的铀挤压到一块,大于临界体积,产生了自持不断的链式反应,能量就剧烈的释放了。这里原子弹的大小就受到了一定的限制,每个单独的铀块必须小于临界体积,同时铀等核材料含量少,提纯技术要求高。而氢弹利用的能量是轻核的聚变,本身轻核聚变的能量就大约是每个重核裂变的4倍。而且氢弹的燃料是氘,它的含量是取之不竭的。热核聚变需要高温的等离子体,还要达到一定的密度,对于太阳来讲,其内部时时刻刻发生着核聚变,给予整个太阳系以能量,太阳巨大的质量约束了内部的等离子,在一千多万度的高温发生核聚变。而人类能够是实现的是不可控制的释放,比如氢弹,它需要的高温由原子弹。核反应堆有哪几种类型?核反应堆的工作原理是什么? 中进行可控自持链式裂变反应以产生热能的装置。裂变反应堆利用可裂变的重元素(如铀-235、铀-233和钚-239),在中子的作用下,形成可控自持链式裂变反应,释放能量。典型的反应方程式如下:[323-01]世界上第一座裂变反应堆于1942年12月 2日在芝加哥大学达到临界。那是一座以天然铀为燃料、石墨为慢化剂的实验性反应堆。第一座原型生产堆于1943年11月建成并投入运行。1954年6月27日,苏联建成世界上第一座核电站,采用天然铀石墨慢化压力管式水冷反应堆,电功率为5000千瓦。1961年7月,美国建成世界上第一座商用压水堆核电站,电功率为28.5万千瓦(初期设计值)。到80年代,裂变反应堆已成为世界上最重要的替代能源。核反应堆按用途可分为:舰船推进、发电、供热的动力堆,生产裂变材料钚或氚的生产堆,做材料和燃料辐照试验用的试验堆等;按结构可分为:均匀堆、半均匀堆、非均匀堆、固体燃料堆、液体燃料堆、游泳池式堆、壳式加压型反应堆、压力管式加压型反应堆等;按中心能谱可分为:热中子堆、快中子堆、中能中子堆和谱移堆;按冷却剂可以分为:轻水堆、重水堆、压水(重水)堆、沸水(重水)堆、气冷堆、液态金属冷却堆等;按慢化剂可分为:轻水堆、重水堆、石墨堆。原子弹和核导弹有什么区别 核弹是一个统称,包括氢弹、原子弹、中子弹、三相弹、反物质弹等等与核反应有关系的大规模杀伤武器都可以称作核弹。1、定义不同:核弹是指能进行核裂变或核聚变反应、并具有大规模破坏效应的武器。原子弹是核武器之一,是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用,以及造成大面积放射性污染,阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。2、分类:(1)按结构原理分:原子弹、氢弹、氢铀弹、特殊性能核武器(如中子弹、核同质异能武器、反物质武器等)。(2)按作战使用范围分:战略核武器、战术核武器、战区核武器。(3)按配用的武器分:核导弹、核地雷、核炸弹、核炮弹、核鱼雷、核深水炸弹等。3、原理:聚变由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,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,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸。扩展资料全球核弹第10位:小男孩(Little boy),当量18千吨,日美战争终结者,夺走14万日本。

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