核裂變可控制嗎？核能是原子核發生變化時釋放出來的能量，能量來源

核裂變可控制嗎

核能是原子核發生變化時釋放出來的能量。

1938年德國科學家哈恩和史特拉斯曼發現了鈾原子（U-235）核裂變時釋放出巨大的能量，這種能量來源於原子核內質子和中子的結合能，且等於核裂變時的質量虧損。這一發現不僅驗證了1905年愛因斯坦在相對論中列出的質能方程，也使核能的利用走向了現實。

從原子核的變化得到核能有兩種方式：一是核裂變，重核分裂成輕核；二是核聚變，輕核合併成較重的核。

今天主要給大家介紹核裂變。

1。原料

核裂變的原料也稱核燃料，主要有Pu-239、天然鈾（0。7%的U-235和99。3%的U-238）和濃縮鈾（U-235）。在天然鈾中，U-238的含量很高，卻難以核變，只有在快中子增殖堆中，受到中子的轟擊才可以轉變為易裂變的Pu-239。

2。核裂變反應

人們首先發現的是U-235的核裂變。

U-235被慢中子轟擊時分裂成為質量相近的兩個碎片，同時產生2-4箇中子，並釋放出能量。

核裂變的產物，其組成是很複雜的，它們的原子序數一般在30-65範圍內分佈。

U-235裂變射出的中子還可以轟擊別的U-235核，誘發新的核裂變反應，從而導致更多的中子產生，再引起更多的U-235核裂變。這種裂變反應就叫做鏈式反應。

如下圖所示：

如果這種鏈式反應不加以控制，在極短時間內大量的U-235核裂變，放出巨大的能量，這就是原子彈爆炸。

如果能控制這種鏈式反應的進行，就可以根據需要利用核變所產生的的能量。

3。核電站

1954年6月，蘇聯在莫斯科附近的奧勃寧斯克建成的世界上第一座試驗核電廠投入執行，發電功率為5000kW。

核電站的中心是由核燃料和控制棒組成的反應堆，其關鍵設計是在核燃料中插入一定量的控制棒，用來吸收中子，以控制鏈式反應進行的程度。U-235裂變時所釋放的能量可將水迴圈加熱至300℃，所得的高溫水蒸氣用來推動發電機發電。