请介绍什么叫——核裂变?

王朝干货·作者佚名  2011-12-18  
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核裂变,又称核分裂是指由重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的原子的一种核反应形式。 其中铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2.4个中子,中子再去撞击其它原子,撞击时除放出中子还会放出热,再加快撞击,但如果温度太高,反应炉会熔掉,因此通常会放控制棒(硼制成)去吸中子以降低分裂速度。

自从30年代中期开始,法国、德国和意大利各国的著名物理学家相互之间便展开了研究如何分裂重原子方面的角逐。宣告这场比赛正式开始的是著名的法国物理化学学家弗雷德里克约里奥一居里,他在因发现人工放射性而破授予1935的诺贝尔化学奖(和他的妻子,伊雷娜约里奥-居里-起)时,宣布说,"爆炸原子核链式反应"将"释放巨大的可用能量"。

在柏林,由奥托哈恩、弗里茨施特拉斯曼和利斯迈特纳这三位著名的德国、奥地利学者组成的研究小组开始用中子撞击铀原子,按照业已形成的思路,他们期望这个过程能产生类似铀的放射性重元素--这是意大利物理学家、罗马大学的恩里科费米在类似的实验中假想的结果。然而,在1938年底,奥托哈恩和弗里茨施特拉斯曼(利斯迈特纳因为是奥地利籍的犹太人,在希特勒侵入奥地利后逃到了瑞典)却惊异地发现对铀的撞击 产生了名为"钡"的放射性轻元素。

哈恩和施特拉斯曼把结果发送给在斯德哥尔摩的迈特纳。在那儿,她和她的外甥、物理学家奥托弗里施试图解开这个谜。他们得出结论说铀原子核没有像预料的那样发射出粒子或粒子束,而是被加长,形成了一个"腰",然后断裂成两个几乎相等但比原原子核轻得多的碎片,它们的总质量小于最初的铀原子核质量,其间相差的质量转化成了能量。

迈特纳给这个过程取名为"裂变"。约里奥-居里进一步发现铀的裂变释放出多余的中子,能够用来依次分裂别的铀原子。这为原子弹的理论依据--"爆炸链式反应"打下了基础。

战争期间,奥托哈恩和弗里茨施特拉斯曼一直留在德国。哈恩于1945年春季破盟军逮捕。被拘留在英国时,他得悉自己获得了1944年的诺贝尔化学奖。到了受奖时,他得知裂变装置对广岛、长崎的毁灭负有不可推卸的责任,因而深为苦恼,他也不再因自己的科学成就而踌躇满志。战后,一直心感负疚的奥托哈恩成为核武器控制运动的主要倡导者。

核物理中把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变。

例如:铀核的裂变

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