核动力航母的核反应堆是聚变还是裂变

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 17:18:35

核动力航母的核反应堆是聚变还是裂变
核动力航母的核反应堆是聚变还是裂变

核动力航母的核反应堆是聚变还是裂变
是核裂变,不仅仅航母,目前世界上所有的用于发电或者军事的核反应堆都是核裂变,核聚变仅在试验室中存在模型,核专家们还没有解决它的安全使用这一难题.
  更广泛的意义上讲,反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆,但一般情况下仅指裂变堆.
  核反应堆的工作原理是这样的:
  原子由原子核与核外电子组成.原子核由质子与中子组成.当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子.这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变.如此持续进行就是裂变的链式反应.链式反应产生大量热能.用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁.导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电.由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体.但是只有这两项是不能工作的.因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施.综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置.
  还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料.铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作.
  核聚变
  核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式.原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放.如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源.
  相比核裂变,核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题,而且其原料可直接取自海水中的氘,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式.
  目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸.但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出.科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走.