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仪器网 铀的裂变
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铀的裂变

        铀裂变过程是重金属元素235U的原子核吸收一个中子后产生核反应,使这个重原子核分裂成两个(极少情况下会是3个)更轻的原子核以及2-3个自由中子,还有β和γ射线和中微子,并释放出巨大的能量。

  裂变能(或称原子能):是通过转化其质量从原子核释放能量,释放的能量用方程E=mc2进行计算,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。例如:1kg单质铀(235U)通过计算能量相当于20000吨T N T,1磅235U完全燃烧可代替1360吨优质煤。

铀裂变过程

  下面按液滴模型的观点,简述裂变的全过程。

  处于激发态的原子核(例如,铀-235核吸收一个中子之后,就形成激发态的铀-236核)发生形变时,一部分激发能转化为形变势能。随着原子核逐步拉长,形变能将经历一个先增大后减小的过程。这是因为有两种因素在起作用:来自核力的表面能是随形变而增大的;来自质子之间静电斥力的库仑能却是随形变的增大而减小的。

  两种因素综合作用的结果形成一个裂变势垒,原子核只有通过势垒才能发生裂变。势垒的顶点称为鞍点。到达最终断开的剪裂点后,两个初生碎片受到相互的静电斥力作用,向相反方向飞离。静电库仑能转化成两碎片的动能。初生碎片具有很大的形变,它们很快收缩成球形,碎片的形变能就转变成为它们的内部激发能。具有相当高激发能的碎片,以发射若干中子和γ射线的方式退激,这就是裂变瞬发中子和瞬发γ射线。退激到基态的碎片由于中子数(N)与质子数(Z)的比例(N/Z)偏大,均处于β稳定线的丰中子一侧,因此要经历一系列的β衰变而变成稳定核(见远离β稳定线的核素)。这就是裂变碎片的β衰变链。在β衰变过程中,有些核又可能发出中子,这此中子称为缓发中子。以上就是一个激发核裂变的全过程。



2018-07-10 浏览次数:1590次
本文来源:https://www.yiqi.com/yuansu/detail_195.html

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