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什麼是核融合 核分裂 核衰變

什麼是核融合 核分裂 核衰變,我有聽沒有懂

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  • 1 decade ago
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    其實就是核分裂是將大的原子變成兩粒或以上的較小的原子.故稱核分裂

    核融合是將較小的原子結合變成較大的原子,故稱核融合

    原子核通過輻射,達至較穩定狀態或轉變成另一種原子核的自然過程。核衰變可由過程中放出的輻射分為三類,分別是衰變、衰變和衰變。如果一個物體會產生核衰變,放出輻射,我們便說該物體個擁有放射性。

    核能分兩種,其一為核分裂能,另一種即核融合能。前者係重元素(如鈾,鈽等)分裂所發出之能量;後者為輕元素(如氫及其同位數氘、氚)結合成重元素(如氦等)所發出之能量。太陽能係源自核融合反應,此外如熱核彈或氫彈亦均利用核融合原理製成。

    什麼叫做核融合反應呢?氚為氫的同位素,由一質子及二中子構成。氘可以從海水中提取,而氚則不存在於天然界中;原子序於40至80之間為最穩定的原子,而當原子序超過80以後就都有一個天然放射性的趨勢。並且會分裂成二較輕而在穩定區域內的元素,此種趨勢即核分裂原理之基礎。另一方面,當原子序小於40時,即有合成變為較重元素之趨勢,此種趨勢即核融合原理之基礎。

    上述分裂與融合之反應均有質量欠缺現象,利用愛因斯坦質能互換原理:E=mc2換算,而後者又較前者放出的能量約多出三至四倍。

    當然分裂與融合之間仍具有基本不同點,例如,核分裂為自然的現象,只要可分裂燃料質量夠多達到臨界狀況即能發鏈鎖反應;但是在核融合方面,由於首先要讓核子與核子之間能夠很「靠近」才可能有反應發生,故必須外加相當的能量破除庫倫電位障壁。此因核子係帶正電,會產生排斥效應。如要得到一相當大的反應速率時,則必須加溫到10Kev以上,亦即相當於109K的溫度。而在如此高的溫度下,所有物質早就遊離化了,此種遊離化狀態叫做電漿或稱為離子氣體。

    天文學家曾說:「宇宙中物質有99﹪均以離子狀態存在」。其意思是說,太空中的星體均是融合作用,其所發射出高能量之電磁波、宇宙線使幾乎所有的物質均被離子化了,地球幸有外層的電離層、臭氧層及大氣層的保護,使得透過來之輻射波強度減弱,人類才得以生存。

    於地球上見到電漿的機會非常多,不過是不純的電漿,例如,電焊及電弧燈在兩個弧之間就有電漿存在,如所發出的強光即是。日光燈的照明,事實上即利用此種電漿發光原理;天上打雷是因大氣層上的電位差而發生閃電現象,此種電能亦可以觸發電漿的產生。

    基本上電漿為離子之集合體,由於離子與離子之間有庫倫電力的影響,故要詳細分析相當困難,另一方面電漿亦具有流體的性質,故許多流體力學分析法均可以應用,於科學上即稱其為磁流體動力學。

    簡言之,核融合之研究即想辦法將電漿侷限於一隔離的空間,使其相互碰撞,但在另一方面,此又是熱力學上不平衡的現象,因此有科學家希望能用強有力的辦法成功地侷限那些電漿。換言之,這就是擴散與侷限之間的一項競爭,最後電漿終是要擴散開,但如果能在此發生之前就先獲得融合反應所產生之熱量,則人類將可擁有『取之不盡,用之不竭』之核融合能了。

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