核裂变

t;mol-1=-1.9035×1013J·mol-1=-1.9035×1010kJ·mol-11.000g铀-235放出的能量是在核裂变过程中，每1g参加反应的铀-235可放出约8×107kJ的能量，而每1g煤完全燃烧时放出的热量约为30kJ。这就是说，1g铀-235裂变所产生的能量相当于约2.7×106g煤燃烧时所放出的能量。可见核能是多么巨大。由于核裂变反应中产生了中子，故裂变反应以链式反应的形式进行。一般来说，在核裂变反应中，产生的中子数多于消耗的中子数，但产生的中子会被核裂变物质和反应堆内构件吸收一部分，还有一部分中子将逃逸到堆外，幸存中子的多少，对裂变链式反应具有决定性影响，如果幸存中子平均不到1，链式反应就愈来愈弱，称为“收敛”，如果幸存中子平均大于1，则链式反应会愈来愈强，称为“发散”，最后可能达到无法控制的地步，原子弹-即利用此原理，这非常危险！故我们希望幸存中子恰好为1，让链式反应经久不息地进行下去。驾驭链式反应可通过控制棒实现，控制棒可用中子吸收截面很大但本身又不发生裂变的材料如镉、硼、铪制成。这种核反应堆称为热中子反应堆。天然铀按质量分数是包含0.0055％铀-234、0.72％铀-235和99.2745％铀-238三种同位素的“家族”，铀-238不能直接用作核裂变燃料，如果仅用铀-235作核燃料，其资源就很少。现代技术已开创了将铀-238转变成钚-239的技术钚-239能进行核裂变反应。也就是说，在反应堆里，每个铀-235或钚-239裂变时放出的中子，除维持裂变反应外，还有少量的中子可以用来使难裂变的铀-238转变为易裂变的钚-239。这种反应堆称为快中子增殖堆。简称快堆。即快堆在消耗裂变燃料以产生核能的同时，还能生成相当于消耗量1.2～1.6倍的裂变燃料。这样，就可以把热中子反应堆中所积压的铀-238充分利用。
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