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什么是和物理电池

发布时间:2022-12-16 06:09:50

① 什么是核物理

核物理学又称原子核物理学,是20世纪新建立的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变化规律;射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是一门既有深刻理论意义,又有重大实践意义的学科。

② 什么是原子核物理学

英文名称:nuclear physics,属于物理学分支。研究原子核的结构和变化规律,获得射线束并将其用于探测、分析的技术,以及研究同核能、核技术应用有关的物理问题。简称核物理。如果说光的色散性揭示了引斥力与距离的平方成反的原因,那么光的叠加干涉也就是所谓的量子纠缠就揭示了电荷的引斥力和原子核力的产生原因。
起源

1896年,A.-H.贝可勒尔发现天然放射性,人类首次观测到核变化,通常将它作为核物理学的开端。此后的40多年,主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究,并用射线对原子核作初步探讨;还创建了一系列探测方法和测量仪器,一些基本设备如各种计数器、电离室等沿用至今。探测、记录射线并测定其性质,一直是核物理研究和核技术应用的一个中心环节。等等
原理

放射性衰变的研究证明了一种元素可以通过α衰变或β衰变而变成另一种元素,推翻了元素不可改变的观点;还确立了衰变规律的统计性。统计性是微观世界物质运动的一个根本性质,同经典力学和电磁学所研究的宏观世界物质运动有原则上的区别。衰变中发射的能量很大的射线,特别是α射线,为探索原子结构提供了前所未有的武器。1911年,E.卢瑟福等用α射线轰击各种原子,从射线偏折的分析确立了原子的核式结构,并提出原子结构的行星模型,为原子物理学奠定基础;还首次提出原子核这个词,不久便初步弄清了原子的壳层结构和其电子的运动规律,建立和发展了阐明微观世界物质运动规律的量子力学。

③ 如果能生产出核动力汽车,那么一斤核原料能让汽车跑多少年呢

核动力 汽车 是否能实现在于核反应堆的小型化能做到什么程度,或者车辆能大型化到什么程度,假设有一个比核潜艇还大的 汽车 ,一斤浓缩铀能让 汽车 行驶多少年呢?大致计算一下。 以核能作为 汽车 能源最终是要转化为电能驱动,一台B级车百公里耗电大致在20kwh左右,就以这个参数作为标准。

1、500克浓缩铀235全部裂变释放出的能量相当于1350吨标准煤;

2、一度电=1000w*3600J=0.123KG标准煤,那么一吨标准煤大致能发电8130度;

3、那么一斤浓缩铀的发电量大致为8130*1350=10997500度电;

4、一百公里需要耗电20度,一斤浓缩铀大致可以行驶548775公里。

家用车的平均行驶里程在1.5万公里左右,按照平均值计算一斤浓缩铀可以行驶36.585年。数据已经得出,一斤浓缩铀可以行驶的里程大致足够现在燃油车引导报废3次。

不过即使数据很诱人,但是核动力 汽车 并不现实,钢铁侠的那种超小型核反应堆以目前人类的 科技 只能出现在影视作品中,核动力 汽车 只是美好的想象,除非到二级文明否则基本没有实现的可能。

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如果能找出核动力 汽车 ,一斤的原料可以让这个车行驶的报废,这些原料都用不完,如果这些资料爆炸可以炸毁一栋大厦,可想而知,他们有多么大的能量。

但是想把核动力实现的 汽车 上是有些困难了,首先你要把反应堆微型化,而且后续的输出能量上也要控制,怎么样控制核反应堆不会泄露,不会产生辐射,出现意外后是否会产生距离的爆炸?想要达到这些技术术,我感觉需要100年左右,可是100年后我们已经不在了,希望我们的子孙可以用到吧。

科技 在发展,这些都是可以实现的,也许在不久的将来真的可以像钢铁侠那样造出它的机械战甲,可以飞天可以用来攻击敌人,可以来保卫地球这些都是有可能的,只希望 科技 再发展的时候,可以尽量地保护地球,因为如果不限制 科技 的发展,地球很快就会自己灭亡。

大家可以上网搜一搜,人造太阳,就会知道未来高 科技 给人类带来用之不竭的新能源,现在的能源将来都是重要的原料,将来的能源可能是海水,或是氢物质,看看就明白了

一公斤“铀”跑到车报废完全没问题,主要是存储是个问题,辐射和安全,如果出现严重事故,怎么保证不会造成核泄漏

不要想了,永远不可能出这样的 汽车 ,除非能克服辐射污染。

坏人买了 汽车 故意损坏制造污染怎么处理?一座大城市,一辆 汽车 就能变得无法居住。

这样的假设基本上就是没有丝毫科学素养的人才能想到,核动力装置最过关最让人关心的就是安全,也就是所谓核泄漏,这样的情况下这台车的个头得多大,也就像人们常说的太阳能可以产生动力,我们可以用太阳能板作为 汽车 动力一样无知,我们国家一般人们的科学素养亟待提高。

核电站,一吨核能能用几年 可是以现在的技术来看,很难造出核动力 汽车 恐怕是几年,甚至是几十年后的事 这边也没法得出有什么精确的答案 但是应该可以用一年以上

希望中国早日研发出此类产品!

如果出车祸,核泄漏了该怎么办?

核动力 汽车 估计五十年之内都不会出来,技术上的缺陷是核反应装置的微型话还没有做到,最关键的是交通事故太多,怎样防止核泄漏才是最难的……

首先你要研究出来车用的核反应堆。截止目前为止,人类研究出来最小的核反应堆,是核潜艇上的核反应堆。记得有一部老科幻电影《珊瑚岛上的死光》,说的是一名华侨科学家发明了核物理电池。不过这是科幻电影的情节。现实中这样的技术还没有被研发出来

④ 什么是核物理学,量子物理学

1、原子核物理学:属于物理学分支。研究原子核的结构和变化规律,获得射线束并将其用于探测、分析的技术,以及同核能、核技术应用有关的物理问题。
2、量子物理学:是人们研究微观世界的理论,也有人称为研究量子现象的物理学。
由于宏观物体是由微观世界建构而成的,因此量子物理学不仅是研究微观世界结构的工具,而且在深入研究宏观物体的微结构和特殊的物理性质中也发挥着巨大作用。我们把科学家们在研究原子、分子、原子核、基本粒子时所观察到的关于微观世界的系列特殊的物理现象称为量子现象。

⑤ 工程物理与核物理有什么区别,哪位专业人士解释一下

工程物理学科是研究能量以热和功及其他相关的形式在转化、传递和利用过程中的基本规律及其应用的一门应用基础科学,几乎与所有产业部门及科技领域都密切相关,在人类社会进步和国民经济的发展中起着重要作用。工程热物理学科不仅进入到了各个工业及高新技术领域,而且在军事、空间技术、农业、人口、环境、生物、医药等领域起到越来越重要的作用,反过来也极大推动了本学科的研究与发展。培养目标 本专业培养具有坚实而宽广的工程热物理的系统基础理论知识,熟知并能熟练运用相关学科的基础理论和新技术开展本学科的科研与应用开发工作,深入了解学科的进展、动向和最新发展前沿。有严谨求实的科学态度和作风,具有独立从事科学研究的能力,并在本学科领域某一方面的理论或实践上取得创造性研究成果。至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。
核物理学又称原子核物理学,是20世纪新建立的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变化规律;射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是一门既有深刻理论意义,又有重大实践意义的学科。

⑥ 核物理专业就业方向

核物理绝对是最“高大上”、最神秘的专业,没有之一。一提到核物理,很多人马上就想起了原子弹和氢弹。其实核物理专业是研究原子核的结构和变化规律;射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是一门既有深刻理论意义,又有重大实践意义的学科。大到核能开发,小到医疗诊断,甚至电视影音等。核物理学的研究不断与时俱进,造福人类。

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根据教育部高教司2012年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,和物理学专业培养能够从事核物理学、核科学与核技术及相关学科领域的研究、教学、新技术开发应用、工程管理工作的专业人才。经过学习和训练,本专业学生应具有较扎实的核物理学基础和相关学科领域的专门知识,具备在核物理及相关学科进一步深造的基础。

为了实现上述培养目标,需要学习的专业课程主要有:普通物理学、数学物理方法、理论物理、原子核物理、核物理实验方法、核电子学、核技术及应用、计算物理、工程技术基础;主要专业实验:普通物理实验、近伐物理实验、核物理实验、核电子学实验。除上述课程外,可选择深入学习自己喜欢的知识领域:机械运动现象与规律、热运动现象与规律、电磁和光现象与规律、物质微观结构和量子现象与规律、凝聚态物质结构及性质、时空结构、物理学中的数学方法、原子核结构衰变 乏反应、核分析技术与方法。

修业年限:四年。 授予学位:理学学士。

培养规格——毕业生应获得似下几方面的知识和能力:

1.具有科学的世界观,较为系统地掌握物理学和核物理专业的基本理论、基本技能,具备扎实的数学基础知识以及具有定的职业安全意识;

2.掌握外语、计算机及信息技术、专利申请等方面的知识和人文社会科学知识,并掌握其自然科学和相关工程技术的基础知识;

3.具有一定的创造性思维能力、科学研究能力和技术开发能力,具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流能力;

4.了解核物理学、核技术与核工程相关专业方向的前沿、发展动态、应用前景以及相关高新技术产业的发展状况。

根据以上权威信息,我们可以做出如下解读:

1.核物理专业为原子核物理专业,并非核工程与核技术,核物理属于理科专业,科研性质较强,在本专业方向上,学生本科毕业后多考虑读研或从事科研、教育等相关工作;而核工程与核应用,属于工科专业,更偏向于核能量的应用,比如核电、环保等等。

2.对核物理专业感兴趣,并且将来想要从事相关工作,需要在本科期间打好扎实的基础,计算机、电路、电子、高数、线性代数、概率论等工科基础性课程,尤其要好好学习,这些都是从事核物理科学研究的基础支撑;

3.核物理专业考研相对容易,因为开设院校不多,因此大多数学生考研都去了比较集中的几个科研院所做深入研究,如清华大学、中国科学技术大学、北京大学、上海交通大学、兰州大学、山东大学、南京大学、中国科学院大学及相关研究所等;

4.核物理专业本科毕业生如果直接选择就业,一般从专业技能水平上很难满足对口岗位的需要,但可以从事计算机、金融、保险、大数据等对数理能力要求较高的工作,这也是很不错的选择。

以下为SunnyCareer大学生职业规划专家系统对核物理专业招聘需求进行的实时分析。可以看出,除了从事科研工作外,核物理专业学生还可以考虑从事大数据处理、能源生产、环境科学、质量管理/安全防护、医疗器械研究、电子产品研发等工作。其中大数据处理、质量管理、电子产品研发是需求最旺盛的领域。首次入职平均工资在7000元左右。

⑦ 核物理是什么

核物理是普通高等学校本科专业,属于物理学类专业。本专业主要培养能够从事核物理学、核科学与核技术及相关学科领域的研究、教学、新技术开发应用、工程管理工作的专业人才。经过学习和训练,本专业学生应具有较扎实的核物理学基础和相关学科领域的专门知识,具备在核物理及相关学科进一步深造的基础。
核物理专业培养在核物理与核科学技术领域内具有扎实、宽厚的理论基础、熟练的实验技能并获得科学研究的系统训练,具有较强的工作适应能力和后劲,能在工业、农业、国防、医学及环保及其相关领域从事核物理专业基础研究、应用研究、教学、管理等的高级专门人才。

学生主要学习物理学的基本理论与方法,具有良好的数学基础和实验技能,受到应用基础研究、应用研究和技术开发以及工程技术的初步训练,具备良好的科学素养适应用新技术发展的需要,只有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。

⑧ 什么是核物理学

编辑词条核物理学
核物理学又称原子核物理学,是20世纪新建立的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变化规律;射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是一门既有深刻理论意义,又有重大实践意义的学科。
核物理学的发展历史
初期 1896年,贝可勒尔发现天然放射性,这是人们第一次观察到的核变化。现在通常就把这一重大发现看成是核物理学的开端。此后的40多年,人们主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究,并且利用放射性射线对原子核做了初步的探讨,这是核物理发展的初期阶段。
在这一时期,人们为了探测各种射线,鉴别其种类并测定其能量,初步创建了一系列探测方法和测量仪器。大多数的探测原理和方法在以后得到了发展和应用,有些基本设备,如计数器、电离室等,沿用至今。
探测、记录射线并测定其性质,一直是核物理研究和核技术应用的一个中心环节。放射性衰变研究证明了一种元素可以通过衰变而变成另一种元素,推翻了元素不可改变的观点,确立了衰变规律的统计性。统计性是微观世界物质运动的一个重要特点,同经典力学和电磁学规律有原则上的区别。
放射性元素能发射出能量很大的射线,这为探索原子和原子核提供了一种前所未有的武器。1911年,卢瑟福等人利用α射线轰击各种原子,观测α射线所发生的偏折,从而确立了原子的核结构,提出了原子结构的行星模型,这一成就为原子结构的研究奠定了基础。此后不久,人们便初步弄清了原子的壳层结构和电子的运动规律,建立和发展了描述微观世界物质运动规律的量子力学。
1919年,卢瑟福等又发现用α粒子轰击氮核会放出质子,这是首次用人工实现的核蜕变(核反应)。此后用射线轰击原子核来引起核反应的方法逐渐成为研究原子核的主要手段。
在初期的核反应研究中,最主要的成果是1932年中子的发现和1934年人工放射性核素的合成。原子核是由中子和质子组成的,中子的发现为核结构的研究提供了必要的前提。中子不带电荷,不受核电荷的排斥,容易进入原子核而引起核反应。因此,中子核反应成为研究原子核的重要手段。在30年代,人们还通过对宇宙线的研究发现了正电子和介子,这些发现是粒子物理学的先河。
20世纪20年代后期,人们已在探讨加速带电粒子的原理。到30年代初,静电、直线和回旋等类型的加速器已具雏形,人们在高压倍加器上进行了初步的核反应实验。利用加速器可以获得束流更强、能量更高和种类更多的射线束,从而大大扩展了核反应的研究工作。此后,加速器逐渐成为研究原子核和应用技术的必要设备。
在核物理发展的最初阶段人们就注意到它的可能的应用,并且很快就发现了放射性射线对某些疾病的治疗作用。这是它在当时就受到社会重视的重要原因,直到今天,核医学仍然是核技术应用的一个重要领域。
大发展时期 20世纪40年代前后,核物理进入一个大发展的阶段。1939年,哈恩和斯特拉斯曼发现了核裂变现象;1942年,费密建立了第一个链式裂变反应堆,这是人类掌握核能源的开端。
在30年代,人们最多只能把质子加速到一百万电子伏特的数量级,而到70年代,人们已能把质子加速到四千亿电子伏特,并且可以根据工作需要产生各种能散度特别小、准直度特别高或者流强特别大的束流。
20世纪40年代以来,粒子探测技术也有了很大的发展。半导体探测器的应用大大提高了测定射线能量的分辨率。核电子学和计算技术的飞速发展从根本上改善了获取和处理实验数据的能力,同时也大大扩展了理论计算的范围。所有这一切,开拓了可观测的核现象的范围,提高了观测的精度和理论分析的能力,从而大大促进了核物理研究和核技术的应用。
通过大量的实验和理论研究,人们对原子核的基本结构和变化规律有了较深入的认识。基本弄清了核子(质子和中子的统称)之间的相互作用的各种性质,对稳定核素或寿命较长的放射性核素的基态和低激发态的性质已积累了较系统的实验数据。并通过理论分析,建立了各种适用的模型。
通过核反应,已经人工合成了17种原子序数大于92的超铀元素和上千种新的放射性核素。这种研究进一步表明,元素仅仅是在一定条件下相对稳定的物质结构单位,并不是永恒不变的。
天体物理的研究表明,核过程是天体演化中起关键作用的过程,核能就是天体能量的主要来源。人们还初步了解到在天体演化过程中各种原子核的形成和演变的过程。在自然界中,各种元素都有一个发展变化的过程,都处于永恒的变化之中。
通过高能和超高能射线束和原子核的相互作用,人们发现了上百种短寿命的粒子,即重子、介子、轻子和各种共振态粒子。庞大的粒子家族的发现,把人们对物质世界的研究推进到一个新的阶段,建立了一门新的学科——粒子物理学,有时也称为高能物理学。各种高能射线束也是研究原子核的新武器,它们能提供某些用其他方法不能获得的关于核结构的知识。
过去,通过对宏观物体的研究,人们知道物质之间有电磁相互作用和万有引力(引力相互作用)两种长程的相互作用;通过对原子核的深入研究,才发现物质之间还有两种短程的相互作用,即强相互作用和弱相互作用。在弱作用下宇称不守恒现象的发现,是对传统的物理学时空观的一次重大突破。研究这四种相互作用的规律和它们之间可能的联系,探索可能存在的靳的相互作用,已成为粒子物理学的一个重要课题。毫无疑问,核物理研究还将在这一方面作出新的重要的贡献。
核物理的发展,不断地为核能装置的设计提供日益精确的数据,从而提高了核能利用的效率和经济指标,并为更大规模的核能利用准备了条件。人工制备的各种同位素的应用已遍及理工农医各部门。新的核技术,如核磁共振、穆斯堡尔谱学、晶体的沟道效应和阻塞效应,以及扰动角关联技术等都迅速得到应用。核技术的广泛应用已成为现代化科学技术的标志之一。
完善和提高 20世纪70年代,由于粒子物理逐渐成为一门独立的学科,核物理已不再是研究物质结构的最前沿。核能利用方面也不像过去那样迫切,核物理进入了一个纵深发展和广泛应用的新的更成熟的阶段。
在现阶段,粒子加速技术已有了新的进展。由于重离子加速技术的发展,人们已能有效地加速从氢到铀所有元素的离子,其能量可达到十亿电子伏每核子。这就大大扩充了人们变革原子核的手段,使重离子核物理的研究得到全面发展。
随着高能物理的发展,人们已能建造强束流的中高能加速器。这类加速器不仅能提供直接加速的离子流,还可以提供次级粒子束。这些高能粒子流从另一方面扩充了人们研究原子核的手段,使高能核物理成为富有生气的研究方面。
从核物理基础研究看,主要目标在两个方面:一是通过核现象研究粒子的性质和相互作用,特别是核子间的相互作用;再者是核多体系的运动形态的研究。很明显,核运动形态的研究将在相当长的时期内占据着核物理基础研究的主要部分。
核物理学的应用
核物理研究之所以受到人们的重视得到社会的大力支持,是和它具有广泛而重要的应用价值密切相关的。目前,几乎没有一个核物理实验室不在从事核技术的应用研究。有些设备甚至主要从事核技术应用工作。
核技术应用主要为核能源的开发服务,如提供更精确的核数据和探索更有效地利用核能的途径等;另外,同位素的应用是核技术应用最广泛的领域。同位素示踪已应用于各个科学技术领域;同位素药剂应用于某些疾病的诊断或治疗;同位素仪表在各工业部门用作生产自动线监测或质量控制装置。
加速器及同位素辐射源已应用于工业的辐照加工、食品的保藏和医药的消毒、辐照育种、辐照探伤以及放射医疗等方面。为了研究辐射与物质的相互作用以及辐照技术,已经建立了辐射物理、辐射化学等边缘学科以及辐照工艺等技术部门。
由于中子束在物质结构、固体物理。高分子物理等方面的广泛应用,人们建立了专用的高中子通量的反应堆来提供强中子束。中子束也应用于辐照、分析、测井及探矿等方面。中子的生物效应是一个重要的研究方向,快中子治癌已取得一定的疗效。
离子束的应用是越来越受到注意的一个核技术部门。大量的小加速器是为了提供离子束而设计的,离子注入技术是研究半导体物理和制备半导体器件的重要手段。离子束已经广泛地应用于材料科学和固体物理的研究工作。离子束也是用来进行无损、快速、痕量分析的重要手段,特别是质子微米束,可用来对表面进行扫描分析。其精度是其他方法难以比拟的。
在原子核物理学诞生、壮大和巩固的全过程中,通过核技术的应用,核物理和其他学科及生产、医疗、军事等部分建立了广泛的联系,取得了有力的支持;核物理基础研究又为核技术的应用不断开辟新的途径。核基础研究和核技术应用的需要,推进了粒子加速技术和核物理实验技术的发展;而这两门技术的新发展,又有力地促进了核物理的基础和应用研究。

⑨ 什么是原子核物理

原子核物理学
原子核是比原子更深一个层次的物质结构。原子核物理学是研究原子核的性质,它的内部结构、内部运动、内部激发状态、衰变过程、裂变过程以及它们之间的反应过程的学科。

在原子核被发现以后,曾经以为原子核是由质子和电子组成的。1932年,英国科学家乍得威克发现了中子,这才使人们认识到原子核可能具有更复杂的结构。

质子和中子统称为核子,中子不带电,质子带正电荷,因此质子间存在着静电排斥力。万有引力虽然使各核子相互吸引,但在两个质子之间的静电排斥力比它们之间的万有引力要大万亿亿倍以上。所以,一定存在第三种基本相互作用——强相互作用力。人们将核子结合成为原子核的力称为核力,核力来源于强相互作用。从原子核的大小以及核子和核子碰撞时的截面估计,核力的有效作用距离力程约为一千万亿分之一米。

原子核主要由强相互作用将核子结合而成,当原子核的结构发生变化或原子核之间发生反应时,要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如铀原子核)在吸收一个中子以后,会裂变成为两个较轻的原子核,同时放出二十到三十中子和很大的能量。两个很轻的原子核也能熔合成为一个较重的原子核,同时放出巨大的能量。这种原子核熔合过程叫作聚变。

粒子加速器的发明和裂变反应堆的建成,使人们能够获得大量能量较高的质子、电子、光子、原子核和大量中子。可以用来轰击原子核,系统地开展关于原子核的性质及其运动、转化和相互作用过程的研究。

高能物理研究发现,核子还有内部结构。原子核结构是一个比原子结构更为复杂的研究领域,目前,已有的关于原子核结构,原子核反应和衰变的理论都是模型理论,其中一部分相当成功地反映了原子核的客观规律。

一公斤铀裂变时所释放的能量,相当于约两万吨TNT炸药爆炸时所释放的能量,一公斤重氢原子核聚变所释放的能量还要大几倍。轻原子核聚变为较重的原子核并释放能量的过程,就是太阳几十亿年来的能量来源,也是热核爆炸的能量来源。如果能使重氢的聚变反应有控制地进行,那么能源问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生物效应,因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。

⑩ 核能有哪些应用

自从进入20世纪,能源的消耗量激增,特别是70年代爆发的“石油危机”更体现出人类对能源需求的这种日益紧迫的现状。我国也已由原油出口国变成了进口国,而且是目前唯一一个以原煤作为主要能源的国家。将煤、石油、天然气这些宝贵的不可再生的化工原料当作燃料燃烧掉,这本身就是一种潜在的巨大的资源浪费。因此,调整能源结构、寻找开发利用新能源迫在眉睫。
由质能方程可知,物质蕴含着巨大的静止能,通过核裂变与核聚变可以获得其中的一部分(一般小于1%),这部分能量是相应化学能的大约一百万倍。若能找到或制造出大量反物质,利用正反物质湮灭可得到几乎100%的静止能,然而寻找反物质前途渺茫,制造反物质又难以批量生产,因此对核能的利用目前比较现实的就是核裂变与核聚变。
最初实现的核反应是用加速器加速质子轰击原子核,由于库仑排斥,根本得不偿失,因此1937年,核物理之父卢瑟福逝世前曾说过,核物理只是纯粹的基础研究,很难有实际应用。但1939年发现用中子轰击铀核可引发裂变,并能放出2到3个中子,从而产生连锁反应。这开辟了释放核能的途径。1945年,爆炸了第一颗原子弹,1954年苏联建成了第一座核电站,到1995年底,全世界已有33个国家有核电站432座,总发电能力34.0347万MW,目前核电已占世界耗电量的17%左右,而立陶宛占76.37%,法国占75.29%,比利时占55.77%。由此可见,核能的发展是相当迅速的。核能之所以能有如此迅速的发展,除能量巨大外,还有运输方便、地区适应性强、储量丰富等优点。1千克铀=3000吨煤,而且其污染远远小于火电站。
天然铀有两种同位素:U238(占99.3%)和U235(占0.7%)。当中子能量很高时,U238只有很少一部分裂变,低能中子不能使U238裂变,而是被大量吸收。因此U238不能产生连锁反应。采用慢化剂使中子减速到热中子以使大量U235裂变的反应堆称热中子反应堆,简称热堆。我国自行设计建造的第一座核电站---秦山核电站已于1991年建成,发电功率30万kW,1993年从法国引进的两座90万kW的核电站(建于广东大亚湾)也开始运行。U238不能直接作为核燃料,中子能量减少时会被U238强烈吸收后变成U239,U239经过两次β-衰变变成Pu239,而Pu239是裂变物质,可以做核燃料,这就是目前比较热门的增值反应堆,顾名思义就是核燃料会越烧越多。我国是一个缺铀国家,因此很有必要发展增值反应堆。U235裂变一次约产生2.5个中子,维持裂变反应只需要一个,其余可让U238吸收,可使核燃料增值。
快中子反应堆是用快中子来产生裂变,需要高浓缩的铀,但可以使燃料增值,而且最重要的是,它可以使天然铀的利用率从1%到2%提高到60%到70%,因此快堆被誉为“明天的核电站锅炉”,即第二代反应堆。1989年11月,清华大学核能技术研究院设计建造了一座5MW低温核供热反应堆,是世界上第一座安全性能好的压力壳式低温核供热堆,另一座20万KW的低温核供热堆已由清华大学设计完成,并将在大庆油田兴建。
1升水=300升汽油,这就是核聚变的威力,而且核聚变是一种绿色能源,几乎没有任何污染。若能找到一种可控核聚变装置,可以说,能源将是取之不尽用之不竭的。目前世界各国都在核聚变方面有很多投入。
实现可控核聚变比较先进的方式目前有两种:超导托卡马克装置和激光惯性约束。超导托卡马克即用超导体产生强磁场,用来约束等离子体,使之不能与器壁碰撞。同时产生环形电流将等离子体加热到1亿度,并维持足够长的时间,即可释放出聚变能。激光惯性约束即将一个装有氘、氚的靶丸用功率密度很高(10^14到10^16W/cm^2)的激光束或离子从四面八方照射靶丸,表面迅速气化形成反冲力使靶丸中心物质被压缩到很高的密度,同时产生很高的温度,导致微型热核爆炸,释放聚变能。我国核物理学家王淦昌于1964年提出依靠激光实现惯性约束的思想,但当时激光器刚刚诞生,还没有实用价值。经过多年努力,现已取得了重大进展。目前世界各国都在可控核聚变方面展开了激烈的竞争,我国也已将惯性约束引入863高科技项目中进行研究,相信聚变能走进我们的生活已为期不远了。
将一头大象放大一倍,结果会怎样呢?我们来分析一下。假设密度不变,体积显然变成了原来的三次方,因此体重变成了原来的三次方,但腿的截面积却仅变成原来的平方,这样,大象的腿就不能支撑身体的重量,被引力“压扁了”。同样,身体的其它部位由于无法适应这种变化,会导致大象无法正常生存。在这个例子里我们似乎看到,物体的尺度似乎并不简单,将物体简单的放大或缩小,它不会“适应新的环境”,或者说可能就会表现出一些未知的性质而不会遵从我们的日常经验了。我们可以想象,将物体的尺度减小到几个纳米到几百纳米,也就是说组成物体的颗粒中包含数目不是很惊人的原子时,这时物体会有什么新的性质呢?又会有什么应用呢?了解它们对我们的生活又能产生什么影响呢……
欲知后事如何,且看下回分解……

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