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1.什么是核能
谈到核能,其实我们并不陌生。比如我们在新闻或者日常的涉猎中一定听到过“核电站”“核武器”这样的特殊名词,其实,那就是核能的应用。现在我们就来说一下核能怎样走进我们人类的视野的。
说到“核”,也就是原子核。这就要追溯到19世纪末的英国物理学家汤姆逊从发现电子开始。汤姆逊发现一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。随着电子的发现人类逐渐揭开了原子核的面纱。到了20世纪初,卢瑟福证实了在原子中心有个原子核。
随着后来的研究,人们发现原子核的能量极大,构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中原子核不发生分裂。当一些原子核发生裂变(原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时,会释放出巨大的原子核能,即原子能。于是就有了我们人类对于核能的认识以及后来一些我们的生活所离不开的应用了。
2.核能有哪些
通过上面的介绍,我们知道了核能(原子能)就是通过核结构的改变释放出极大的能量。那我们就可以看一下这个核结构的改变有哪些,也就是核能有哪些种类。
首先是原子核发生裂变释放出巨大的能量即核裂变,1公斤铀原子核全部裂变释放出来的能量,约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能。1公斤裂变原料可使一列火车开动4万公里。
其次是原子核发生聚变释放出巨大的能量即核聚变,核聚变释放出的能量远比核裂变大,一公斤裂变原料可使一列火车开动4万公里;而1公斤聚变原料可以使一列火车行驶40万公里,相当于地球到月球的距离。人类目前还不能控制核聚变能。
最后是核衰变,是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程。
综上我们发现有三种核反应即核裂变、核聚变和核衰变。对于我们考试来讲,主要涉及到的就是前两种反应。
3.核能的应用
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