主题:核技术

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索


人物 | 人文 | 历史 | 社科 | 社会 | 地理 | 自然 | 科学 | 技術 | 更多...

核技术主题

这个是国际公认的放射性符号。

核技术是涉及原子核核反应的技术。 其中值得注意的核技术包括核反应堆核医学核武器。 除此之外,它还用于烟雾探测器英语Smoke detector和枪支瞄准具等等其他应用。

核能是利用释放核能产生热量的核反应,然后最常用于蒸汽轮机以在核电厂中发电。 作为核技术,核能可以从核裂变放射性衰变,和核聚变反应中获得。

目前,核电的绝大部分电力来自的核裂变。 核衰变过程用于小众应用,例如放射性同位素熱電機(RTG)。 聚变能发电仍然是国际研究的焦点。 本文主要讨论用于核裂变发电。

2017年,民用核电供电量为2,488太瓦时(TWh),相当于全球总发电量的10%左右。 截至2018年4月,全世界有449个民用核裂变反应堆,总电力为394吉瓦(GW)。 截至2018年,58座核电站反应堆正在建设,154座反应堆计划建造,总装机容量分别为63 GW和157 GW。 截至2019年1月,共提议337个反应堆。 大多数正在建造的反应堆是亚洲的第三代反应堆


特色条目

235U 原子核的一种裂变过程,235U 原子核吸收一個中子,變成236U 原子核,然後236U 原子核裂变成二個快速運動的較小原子核,並釋放三個中子,同時也會產生伽马射线(圖中未繪出)
核裂变(英語:Nuclear fission),在港台称作核分裂,是指由較重的(原子序数較大的)原子,主要是指,分裂成较輕的(原子序数较小的)原子的一種核反應放射性衰變形式。核裂变是由莉澤·邁特納奥托·哈恩奥托·罗伯特·弗里施等科學家在1938年發現。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子彈應用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電廠最常見。

重核原子經中子撞擊後,分裂成為兩個較輕的原子,同時釋放出數個中子,並且以伽马射线的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子,從而形成鏈式反應而自發分裂。原子核分裂時除放出中子還會放出熱,核電廠用以發電的能量即來源於此。因此核裂变產物的結合能需大於反應物的的結合能。

核裂变會將化學元素變成另一種化學元素,因此核裂变也是核遷變的一種。所形成的二個原子質量會有些差異,以常見的可裂变物质同位素而言,形成二個原子的質量比約為3:2。大部份的核裂变會形成二個原子,偶爾會有形成三個原子的核裂变,稱為三分裂變英语ternary fission,大約每一千次會出現二至四次,其中形成的最小產物大小介於質子原子核之間。

現代的核裂变多半是刻意產生,由中子撞擊引發的人造核反應,偶爾會有自發性的,因放射性衰變產生的核裂变,後者不需要中子的引發,特別會出現在一些質量數非常高的同位素,其產物的組成有相當的機率性甚至混沌性,和质子发射α衰變集群衰变英语cluster decay等單純由量子穿隧產生的裂变不同,後面這些裂变每次都會產生相同的產物。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。核燃料是指一物質當中子撞擊引發核裂变時也會釋放中子,因此可以產生鏈式反應,使核裂变持續進行。在核电站中,其能量產生速率控制在一個較小的速率,而在原子彈中能量以非常快速不受控制的方式釋放。

由於每次核分裂釋放出的中子數量大於一個,因此若對鏈式反應不加以控制,同時發生的核分裂數目將在極短時間內以幾何級数形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多,將會瞬間釋放大量的能量。原子彈便應用了核分裂的這種特性。製成原子彈所使用的重核含量,需要在90%以上。

核能發電應用中所使用的核燃料,鈾-235的含量通常很低,大約在3%到5%,因此不會產生核爆。但核電廠仍需要對反應爐中的中子數量加以控制,以防止功率過高造成爐心熔毀的事故。通常會在反應爐的慢化劑中添加,並使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核分裂速度。從鎘以後的所有元素都能分裂。

核分裂時,大部分的分裂中子均是一分裂就立即釋出,稱為瞬發中子,少部分則在之後(一至數十秒)才釋出,稱為延遲中子。


特色图片

Scintigraphie osseuse.jpg
Credit:

核医学医学医学影像学(医学成像)的一个分支,其利用物质的核特性来进行诊断治疗。如上所示为一位年轻女性的骨骼的闪烁扫描法英语Scintigraphy扫描图像,其中右侧眼眶下方有一处病变。


你知道吗


欢迎参与

欢迎参与

维基专题

分类

有关主题

话题

Wikimedia

进入以下维基媒体计划可获取更多相关信息:

维基教科书
教科书和手册

维基共享
多媒体数据库

维基新闻 
新闻资源

维基语录 
名人名言

维基文库 
图书馆

维基导游 
旅游指南

维基词典 
字典和词典

维基数据 
知识库

维基学院
研习社群

维基物种 
物种数据库

维基主题

目前中文維基百科共有311+/−項主題首頁。
Sports icon.png 娛樂與體育
Sinnbild Radfahrer, StVO 1992.svg 交通
Monobook icon.svg 人文
Gnome-globe.svg 地理
東亞文化圈中國 - 日本 - 琉球 - 朝鮮半島
中华人民共和国省区河北 - 山西 - 江苏 - 浙江 - 山东 - 安徽 - 福建 - 河南 - 湖北 - 湖南 - 广东 - 广西 - 四川 - 云南 - 新疆 - 江西城市北京 - 天津 - 上海 - 南京 - 苏州 - 广州 - 武汉 - 西安 - 宁波 - 青岛 - 重庆 - 台州 - 惠州其他香港 - 澳門 - 东北地区 - 天津滨海新区
中華民國省區台灣 - 福建六都臺北 - 桃園 - 臺中 - 臺南 - 高雄縣市基隆 - 苗栗 - 南投 - 彰化 - 雲林 - 宜蘭
朝鲜民主主义人民共和国
大韓民國
東南亞越南 - 新加坡 - 馬來西亞 - 泰國西亞以色列 - 伊朗
西歐德國 - 荷兰 - 法国 - 西班牙 - 英国倫敦)- 瑞士北歐芬兰 - 瑞典南歐義大利 - 梵蒂岡東歐白俄羅斯 - 波兰 - 亞美尼亞 - 俄羅斯 - 烏克蘭
  • 美洲
美國阿拉巴馬州阿拉斯加州亞利桑那州阿肯色州加利福尼亞州愛荷華州堪薩斯州) - 加拿大 - 巴西 - 苏里南
  • 大洋洲
澳大利亚
埃及 - 安哥拉 - 南非