原子能

✍ dations ◷ 2025-07-06 01:36:23 #原子能
核结合能(英语:Nuclear binding energy),又称为原子能或核能,是由组成原子核的粒子之间发生的反应释放出的能量。原子能比化学反应中释放的热能要大将近5千万倍:铀核裂变的这种原子能释放形式约为200,000,000电子伏特,而碳的燃烧这种化学反应能量仅放出4.1电子伏特。1905年,阿尔伯特·爱因斯坦提出狭义相对论,之后作为推论,又提出质能方程E=mc²,(其中E=能量,m=质量,c=光速常量)。自此核能得到科学的解释和开发利用。原子核由中子和质子构成。每个中子和质子都有自己的质量。但由于强相互作用与库伦相互作用的存在,一个原子核的质量不完全等于每个中子和质子的质量和。比如氦原子的质量M( ( H e 2 4 ) {displaystyle (He_{2}^{4})} )=4.002603原子质量单位(u),氢原子的质量M( ( H 1 1 ) {displaystyle (H_{1}^{1})} )=1.007825u,中子的质量M(n)=1.008665u氦核( ( H e 2 4 ) {displaystyle (He_{2}^{4})} )的质量与组成它的2质子(即2个氢原子)与2个中子质量和不同:2×M( ( H 1 1 ) {displaystyle (H_{1}^{1})} )+2×M(n)=2×1.007825u+2×1.008665u=4.032980uM( ( H e 2 4 ) {displaystyle (He_{2}^{4})} )= 4.002603u其差值为:△M=4.032980u-4.002603u=0.030377u当二个中子和二个质子组成一个氦核时,要损失△M=0.030377u的质量。通过爱因斯坦的质能方程,可以算出由两个中子和两个质子形成一个氦核所释放的能量:ΔE=ΔM ⋅ {displaystyle cdot } c 2 {displaystyle {c^{2}}} =28.30兆电子伏特。核结合能主要由强相互作用引起。其中包括体积能、表面能、库伦排斥能、对称能和对能等组成。由于原子核的结构与水滴的结构十分相近,可将原子核近似看做密度十分巨大的液滴来处理,这就是原子核的液滴模型。很显然,组成原子的核子越多,它的结合能就越高。因此,我们不妨将原子核的结合能与核子数之比定义为一个新的物理量——比结合能(又称平均结合能)。比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定。精密的物理检测表明对于质量数偏低的原子,核子比结合能随着质量数的增大而增大,而在镁和铁之间达到最大,之后便随着质量数的增大而减小。因此可以得出,当重原子裂变成两个或多个原子时,生成原子的结合能总和会大于原来重原子所具有的结合能,此间的差值便会以热能的形式释放出来,这便是核裂变反应。反之,当几个轻原子结合,合成原子的结合能大于原本所有原子结合能之和,这便是核聚变反应放出能量的来源。核能因为其巨大的能量具有强大的应用潜力但同时如果应用不当,落入反和平人士手中,其高强度能量却有可能变成全人类的灾难。核能一直备受抵制却不可替代。 核能的应用主要集中在以下几种形式:

相关

  • 公共卫生公共卫生是通过组织社区资源,为公众提供疾病预防和健康促进的一门管理学,它使用预防医学、健康促进、环境卫生、社会科学等技术和手段。公共卫生体系由国际公共卫生组织、国家
  • 拉丁古典学古罗马文学指纪元前后繁荣于古罗马政权(包括罗马共和国和罗马帝国)治下的文学。其主要语言是拉丁语。尽管古罗马共和国诞生于公元前510年(摆脱伊特鲁利亚王朝的统治),但按照惯例,
  • 自我伤害自我伤害(英语:Self-harm),又称自残(self-injury),是指有意且直接地伤害身体组织的行为,当事人一般没有自杀的意图。较近期的文献多会使用以上两者去取代较不中立的“自残”,特别是《
  • 内隐态度内隐态度(Implicit attitude)是个体对事物所持的积极或消极的认知、情感或反应,由不自觉的以往经验归因于以往某一确定经验所引起。认知心理学和社会心理学中常用的内隐态度的
  • 副甲状腺素1BWX, 1ET1, 1ET2, 1FVY, 1HPH, 1HPY, 1HTH, 1ZWA, 1ZWB, 1ZWD, 1ZWE, 1ZWF, 1ZWG, 3C4M· parathyroid hormone receptor binding· extracellular region · extracellul
  • 艾米参数所指定的目标页面不存在,建议更正成存在页面或直接建立下列一个页面(建立前请先搜寻是否有合适的存在页面可以取代):艾米(Exametre,符号Em)是一个长度单位。1 Em=1018米。米(m) ·
  • 欧仁·德拉克罗瓦欧仁·德拉克罗瓦(法语:Eugène Delacroix,1798年4月26日—1863年8月13日)是法国著名浪漫主义画家。1798年4月26日出生于法国瓦勒德马恩省,曾师从法国古典主义画派画家皮埃尔-纳
  • 洋务运动洋务运动,又称自强运动、同治维新,是大清后期时,洋务派官员以“师夷之长技以制夷”为基础,在全国展开之工业运动,口号和目标先后分别是“师夷之长技以自强”和“师夷之长技以求富
  • 孤儿受体孤儿受体 (英语:orphan receptor)是指一些与其它已确认的受体结构上明显相似,但其内源配体还未发现的受体。一旦对应的配体被找到,该受体就被称为“领养孤儿”("adopted orphan")。
  • 腹部冲击腹部冲击(英语:Abdominal thrusts),又名海姆立克急救法或海姆立克法(Heimlich maneuver),是一种清除上呼吸道异物堵塞(噎)的急救方法。“海姆立克法”得名于美国医师亨利·海姆立克(He