第十四章 能源的开发和利用第三节 核能 我国用了短短 4 年时间完成了原子弹的研制工作，并于 1964 年 10 月 16 日成功地爆炸了第一颗原子弹. 1967 年 6 月 17 日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作 . 我国第一颗原子弹 我国第一颗氢弹 一、核能 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？ 因为它们都利用了核能 . 我们知道化学能是在分子发生变化时放出的能量而核能是在原子核发生变化时放出的能量 . 在原子核发生变化时放出的能量叫做核能 . 二、获得核能的途径 获得核能的两条途径是： （ 1 ）裂变 （ 2 ）聚变 (1) 裂变 科学家们发现用中子轰击铀 235 时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变 . 1kg 铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于 2500t 的标准煤完全燃烧所放出能量 . 链式反应 用中子轰击铀核，使铀核发生裂变，放出能量 . 铀核分裂时，还同时放出 2 ～ 3 个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变 . 这些铀核分裂时，同样放出中子，从而引起更多的铀核发生裂变 . 于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去 . 这种现象叫做链式反应 . 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间（约百万分之几秒）会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的 . 核反应堆 为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来 .为此，人们制成了一种专门装置——核反应堆 . 核反应堆能缓慢、平稳地释放核能 . （ 2 ）聚变 科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变 . 聚变是获得大量核能的另一重要途径 . 前面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成的 . 而另一种威力更大的核武器——氢弹，则是利用轻核聚变现象制成的 . 聚变又叫热核反应 一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能 . 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍 . 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应 . 自然界中的热核反应 自然界中，太阳内部的温度高达摄氏 1 千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应 . 太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的 . 可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量 .
