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[科普知識]核能及其機理
關鍵詞： 原子核 核能 輕核聚變 同位素構成 氘化鋰 氫核 同位素 核電站 機理 恒星內部
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6．鈾的特性及其能量的釋放
鈾是自然界中原子序數最大的元素，天然鈾由幾種同位素構成:除了0.７1％的鈾-235（235是質量數）、微量鈾-234外，其余是鈾-238，鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000倍。也就是說1克Ｕ-235完全裂變釋放的能量相當于2噸半優質煤完全燃燒時所釋放的能量。
7. 核能如何釋放
核能的獲得主要有兩種途徑，即重核裂變與輕核聚變。Ｕ-235，有一個特性，即當一個中子轟擊它的原子核時，它能分裂成兩個質量較小的原子核，同時產生2—3個中子和β、γ等射線，并釋放出約200兆電子伏特的能量。
如果有一個新產生的中子，再去轟擊另一個鈾-235原子核，便引起新的裂變，以此類推，這樣就使裂變反應不斷地持續下去，這就是裂變鏈式反應，在鏈式反應中，核能就連續不斷地釋放出來。
8. 核聚變能量的釋放
與鈾相同數量的輕核聚變時放出的能量要比鈾大幾倍。例如1克氘化鋰（Ｌi-6）完全反應所產生的能量約為1克鈾-235裂變能量的三倍多。實現核聚變的條件十分苛刻，即需要使氫核處于幾千萬度以上高溫才能使相當的核具有動能實現聚合反應。
9. 核電站是清潔的能源
目前環境污染問題大部分是由使用化石燃料引起的，化石燃料燃燒會放出大量的煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，由二氧化碳等有害氣體造成的“溫室效應“，將使地球氣溫升高，會造成氣候異常，加速土地沙漠化過程，給社會經濟的可持續發展帶來災難性的影響，核電站并不排放這些有害物質，不會造成“溫室效應“，與火電廠相比，它能大大改善環境質量，保護人類賴以生存的生態環境等。
在國外核電站的周圍有人居住、游泳、放牧牛羊、釣魚，有的核電站位于大城市附近，有的位于游覽區。核電站是安全、經濟、干凈的能源，與火電站相比，更有利于保護環境。
10．核電站是經濟的能源
世界上有核電國家的多年統計資料表明，雖然核電站的比投資高于燃煤電廠，但是，由于核燃料成本顯著地低于燃煤成本，以及燃料是長期起作用的因素，這就使得目前核電站的總發電成本低于燒煤電廠。
11．核能是可持續發展的能源
世界上已探明的鈾儲量約490萬噸，釷儲量約275萬噸。這些裂變燃料足夠使用到聚變能時代。聚變燃料主要是氘和鋰，海水中氘的含量為0.034克/升，據估計地球上總的水量約為138億億立方米，其中氘的儲量約40萬億噸，地球上的鋰儲量有2000多億噸，鋰可用來制造氚，足夠人類在聚變能時代使用。按目前世界能源消費的水平，地球上可供原子核聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此，有些能源專家認為，只要解決了核聚變技術，人類就將從根本上解決了能源問題。