2021年8月12日星期四
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核能||定义,事实,用途和优势

核能核能来自反应器中的铀原子分裂以产生热量以转化水......


核能

  • 核能来自反应器中的铀原子分裂以产生热量以将水转化为汽轮机发生器以产生电力的蒸汽。
  • 它来自于原子核中的质能转化为原子核物质的热能,而原子核发生核反应。

核能||定义,事实,用途和优势

  • 这种能量转换的大小大约是108大于化学反应的时间。
  • 它是世界上最大的排放能源来源。
  • 恩里科费米谁发明了核能。

核能的定义

  • 调用由于原子核的核反应期间释放的能量核能。
  • 它也被称为原子能因为它可以被认为是来自原子。

核反应的类型

  • 它可以通过两种类型的核反应得到:-

1.核裂变

2.核聚变

1.核裂变

  • “裂变”这个词的意思是“分裂”成两个或更多的部分。
  • 在用低能量中子轰击时,放射性原子的重核分分裂成较小核的过程称为核裂变。
  • 它产生了巨大的能量。
  • 通过用另外称为低能量中子轰击重核来进行核裂变进行缓慢移动中子。

核能||定义,事实,用途和优势

  • 如。铀- 235用缓慢移动中子轰击原子,重铀核破裂以递送两种中等重量分子,钡- 139Krypton 94,卸货3个中子。该裂变反应可以以核方程的形式表示为: -

核能||定义,事实,用途和优势

  • 在铀的裂变过程中,一些铀的质量消失了,产生了大量的能量。
  • 的裂变1原子铀- 235生产10比燃烧产生的能量多一百万倍1原子碳来自煤。
  • 这是由于质量转化为能量的转化。

控制核裂变反应

  • 核裂变的反应由硼制成的棒控制。
  • 硼的特性是它能吸收中子。
  • 因此,当核裂变反应在硼棒存在下进行时。
  • 在连续排气期间产生的多余中子铀-235原子被硼棒吸收,因此不能导致进一步裂变。
  • 因为这种受控的裂变反应铀-235以缓慢、稳定和可控的速度释放热能,可用于核电站发电。

受控核反应与不受控核反应的区别

S.没有。 控制核反应 不受控制的核反应
1. 在一个控制的裂变反应每吸收一个中子,只有一个中子可用于进一步裂变。 在A.不受控制的核武器链式反应,为每个中子产生三个中子。每个释放的中子进一步产生三种中子,因此链反应持续直至爆炸发生。
2. 受控裂变反应以稳定的速率进行。这能源释放可用于有用的目的。 不受控制的裂变反应变得爆炸性和释放能源不能用于有用的目的。

爱因斯坦的大众能源关系

  • 它指出质量和能量是等同的,并且与等式有关: -

e =mc².

在哪里,

E =的能量

m =大规模破坏

C =真空中的光速

  • 由于光速非常非常大,因此即使小质量被破坏,也产生了极大的能量。
  • 物质的破坏发生在核反应中,同时释放出巨大的能量。
  • 质量 - 能量方程,如果我们把批量放在千克(公斤)和每秒米的光速( 多发性硬化症 )然后,能量将遇到焦耳(j)。
  • 如。如果质量1千克任何问题都可以在核反应中被破坏,然后产生的能量量爱因斯坦的方程为:

e =mc².

e = 1×(3×108)²

e = 9×1016J

因此,1千克质量产生大量的能量1016j。

2.核聚变

  • 发现核融合过程20世纪30年代。
  • “融合”这个词的意思是“加入”&'结合'。
  • 称为较轻元素的两个细胞核结合形成重核的过程,称为核聚变。

核能||定义,事实,用途和优势

  • 融合反应中产生的能量远高于核裂变反应中产生的能量。
  • 它只发生在非常高的温度下4 - 15百万度。这就是为什么核融合也被称为热核反应

典型的融合反应是: -

  • 两种氘核形成之间的融合反应氦 - 3.和一个中子。

核能||定义,事实,用途和优势

要么

  • 两个氘核之间的核聚变反应,形成Triton和一个质子。

核能||定义,事实,用途和优势

要么

在哪里,

t =Triton,含有一个质子和两个中子的细胞核

d =氘核,含有一个质子和一个中子的细胞核

  • 两种高速碰撞质子之间的融合反应,导致中子的形成,正电子和中核也是核融合反应。还释放了大量的能量。

核能||定义,事实,用途和优势

  • 在这个反应中,一个质子变成了一个中子和一个正电子(e+)。

核裂变与核聚变之间的差异

S.NO. 核裂变 核聚变
1. 在核裂变中,重核分裂成两个或更多较浅的核。 在核融合中,两个较轻的细胞核结合形成较重的核。
2. 核裂变可以在所有温度下进行。 核聚变仅在非常高的温度下进行。
3. 它需要一定数量的燃料。 燃料量没有最小限制。
4. 核裂变的产品通常是放射性的。 核聚变的产物一般是没有放射性的。

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核能的事实

  • 它制作了809亿千瓦时的电力2019年。
  • 它提供55%美国的清洁能源
  • 这是美国最可靠的能源。
  • 它有助于发电29states美国
  • 这种燃料的密度极高。

核能利弊

S.没有。 凡好 cons
1. 它产生巨大的燃料功率。 核废料缩小了危险的辐射力量1,000年。
2. 核燃料将超过在其他发电厂燃烧的煤炭,油和天然气等化石燃料的时间长。 安全盯着废物是一个巨大的问题。
3. 核电厂产生清洁能量,这少量增加了空气和水污染。 在过去的所有核垃圾中都在过去40岁月可以弥补足球场,15脚深。
4. 燃烧化石燃料的工厂产生许多污染,包括酸雨。 核能有几个巨大的缺点。产生强大放射性的高水平废物对数百甚至数千年来说仍然是危险的。
5. 核能工作者穿着特殊的西装和呼吸器,污染辐射水平低。 没有核废料储存区对工人完全安全。还必须安全地保护废物部位以防止入侵者。
6. 对于产生的每公斤核能,它与使用相同1,000磅的煤炭。 最后,随着当前的存储区域填满,我们应该为未来的核废物制造新的安全网站。

核能的危险

  • 与核反应有关的破坏性和有害影响被称为核危险。
  • 与核能产生的大多数物质都是放射性的。
  • 这些物质发出有害辐射。这些都被称为核辐射。
  • 核辐射对人体和植被具有非常有害的影响。
  • 核辐射对人体的有害影响有两种:-

1.体的影响

2.遗传效应

1.体的影响

  • 体细胞效应涉及损害导致癌症如疾病的身体细胞

2.遗传效应

  • 遗传效应涉及损害受影响人的基因。
  • 这些影响非常严重,可能会遗传给下一代。

核能安全措施

  • 核反应堆应位于远离高人口区域的地方。
  • 核反应堆应具有厚厚的辐射吸收材料涂层,并封闭在厚实的混凝土罩中,以防止任何辐射泄漏。
  • 建筑物和核反应堆的整个结构应是地震防范。
  • 我们应该开始使用非传统的能量来源。

核能的用途

  • 它用于发电领域。
  • 它们主要用于医学领域。
  • 还可用于食品和农业领域。
  • 它用于工业应用以及消费品。
  • 它们主要用于科学研究和空间领域。

核能的优势

  • 它从非常少量的核燃料中提供大量有用的能量。
  • 当原子燃料堆叠到反应器中时,原子力设备可以在伸展时继续向几年提供电力。没有要求在原子燃料上过度置于原子燃料。
  • 它不会产生导致温室效应的二氧化碳或导致酸雨的二氧化硫等气体。

核能的缺点

  • 核反应的废物是放射性的放射性,以达到数千年来发出有害的核辐射。因此,安全地储存或丢弃核浪费是非常困难的。
  • 不当核废料储存或处置可以污染地球。
  • 核反应堆发生事故的风险。这种事故导致放射性物质泄漏,这可能导致植物,动物和自然造成严重损害。
  • 安装核电厂的高昂费用和铀燃料的有限供应,使大规模利用核能变得令人望而却步。

让我们了解更多

1.什么是核反应?

ANS.: -反应的反应核的组合物改变以形成较轻元素的核,同时释放大量能量被称为a核反应。

2.化学与核反应之间的差异。

ANS.: -

S.NO. 化学反应 核反应
1. 在化学反应中,新的化合物形成,但基本元素保持不变。 在核反应中,由于原子核的分裂或聚变而形成新的元素。
2. 在化学反应中,只有电子配置的变化。 在核反应中,原子核的组成发生变化。
3. 能量是释放的顺序100-200 KJ。 它释放大量的能量I.e。1万焦耳。
4. 化学反应可以逆转。 核反应是不可逆的。
5. 化学反应的速率受温度和压力变化的影响。 当压力/温度改变时,对核反应的速率没有影响。

3.核能发电厂的组件是什么?

ANS.: -核能发电厂包括以下组件: -

核能||定义,事实,用途和优势

一个。核反应堆。在这里,可控燃料的受控核裂变23592 u完成了。

B。热交换器,反应器连接到热交换器。这里,通过将冷却剂循环回到反应器中,将反应器中产生的热量转移到水中。

C。汽轮机,热交换器中产生的蒸汽用于运行蒸汽轮机。将蒸汽作为热水送回热交换器。

D。发电机(发电机) -汽轮机的轴与发电机相连。这样产生的电被送去传送。

4.为什么在核反应堆中不能进行核融合?

答:-核聚变反应在极高的温度下发生。这样高的温度在实验室里一段合理的时间内是得不到的。此外,从技术上讲,目前还没有合适的材料能够承受如此高的温度。因此,不可能有一个基于核聚变原理的核反应堆。

5.什么是核辐射?

答:-由于天然放射性和核裂变过程中放射出的射线和粒子统称为射线和粒子核辐射。

  • 最常见的核辐射是

一个。α(α)粒子

B。β(β)粒子

C。γ(γ)粒子

D。X - 光线

E。高能量中子

6.核能浪费如何产生?

答:-核能废物以下列方式产生: -

一个。来自核反应堆

B。在挖掘放射性物质期间

C。在核燃料加工中心

D。在实验室和医院使用用于研究或医疗的放射性同位素。

7。什么是氢弹?

答:-热核反应被用来制造一种大规模杀伤性武器氢弹。

外部链接

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