【百問核電】40.核能來自哪里?為什么有如此大的能量?
來源:中國核電信息網(wǎng) 發(fā)布日期:2017-09-14
我們知道:世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的,而原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成的。原子核包括帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子,由于質(zhì)子和中子的質(zhì)量比電子大得多,所以原子核幾乎占有原子內(nèi)的全部質(zhì)量。但有趣的是,原子核在整個(gè)原子的體積重僅僅占有非常小的一部分。如果把整個(gè)原子比作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場的話,原子核就只有一粒芝麻的大小。
這個(gè)小小的原子核所蘊(yùn)含的能量卻大得驚人。第一個(gè)發(fā)現(xiàn)原子核蘊(yùn)藏著如此巨大能量的人是20世紀(jì)的物理學(xué)家愛因斯坦。他提出了著名的“質(zhì)能方程”: E= m·C2(E是物質(zhì)具有的能量,m是原子核裂變后或聚變后損失的質(zhì)量,C是真空中的光速)。這個(gè)方程式可以用來描述物質(zhì)的質(zhì)量和能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。按照質(zhì)能方程,所有物質(zhì)自身,包括我們每個(gè)人,都蘊(yùn)含著巨大的能量。量級遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常見的動能、化學(xué)能的范疇。但是這些能量并不能被利用。只有一種例外,就是質(zhì)量虧損,虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰酷尫懦鰜?。核能就是利用這個(gè)“例外”來產(chǎn)生能量的。雖然一次核反應(yīng)虧損的質(zhì)量極小,但是按照質(zhì)能方程推算,1千克鈾全部發(fā)生裂變釋放出的能力約合2500噸優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)所放出的能量。將這部分能量運(yùn)用于發(fā)電,將為人類解決能源危機(jī)起到非常可觀的效果!
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