登陆注册
3247200000004

第4章 引发核裂变的中子“炮弹”

自从贝克勒尔发现了放射性现象,居里夫妇提炼出具有放射性的新元素镭和钋,卢瑟福的原子行星模型诞生后,科学界便把目光集中到了原子核的结构上。

1930年,贝克勒尔和德国物理学家玻特,用放射性元素钋发出的α粒子轰击铍片时,发现从铍片里产生一种穿透力非常强的射线,两年后,居里夫人的女儿和女婿用这种射线的粒子轰击石蜡时,竟然打出能量很高的质子来。不过,这一现象未能引起他们的深刻注意,他们从经验出发,误认为这种“铍射线”是一种能量极高的γ射线,因而错过了一次重大发现的良机。

卢瑟福的学生,英国科学家查德威克捕捉了这一良机,对这种现象做了进一步的研究。他发现,这种射线的粒子的质量和质子非常接近,是一种不带电的中性粒子,于是命名为“中子”。中子就这样被一位年轻的学者发现了。它使人们确认了原子核是由质子和中子构成的,对原子结构的探索又深入了一步。

中子被发现以后,科学家们就利用它去轰击各种元素的原子核,来研究原子核破裂时的反应。但命中率太低,多少次实验毫无结果,以致被誉为“原子物理之父”的卢瑟福失去信心地断言:人类任何时候也休想利用原子能!

1934年春,意大利物理学家费米用中子去轰击铀原子核,发现铀被强烈地激活了,并产生出许多种元素。由于当时缺乏有效的手段,所以难以对这些元素进行精确的分离和分析。4年后,德国化学家哈恩和奥地利的迈特纳,用化学方法分离和检验核反应的产物,初步确认,铀核在中子的轰击下,分裂成大致相等的两半,而且计算出一个铀核裂变时会释放2亿电子伏特的能量!

与此同时,居里夫人的女儿和费米等人,在各自的实验中,几乎同时得到了肯定的答案。他们发现,核裂变时除去产生两个裂变原子核并释放出能量外,还会产生出两三个新的中子,新产生的中子又去轰击铀核,还会产生出更多的“中子炮弹”来。于是就会发生一连串的反应。这种按几何级数陡然增加的中子,可以使铀核在极短的时间内全部分裂,同时放出巨大的能量。如果制成炸药,1公斤铀核裂变放出的能量,相当于2万吨TNT炸药的爆炸力!

这种“链式反应”的发现,为人类利用核能打开了迷宫的大门,使人类找到了巨大的能源。

那么,原子核里为什么能有如此巨大的能量呢?科学家们认为,直径仅为原子直径十万分之一的原子核里,拥挤着许多带正电的质子和不带电的中子,它们能排除互相排斥的静电力而共聚一堂,必然还存在着强大的吸引力,科学家称这种吸引力为核力。一旦原子核发生裂变,核力就会被释放出来。但是核力究竟有多大?这个问题由著名科学家爱因斯坦提出的质量和能量的关系式后给出了较圆满的答案。

爱因斯坦认为,质量和能量都是物质存在的形式,两者之间的关系式为:

E=mc2

关系式中,E是能量,m是质量,c是光速。按照这个公式,任何一克物质都具有相当于2500万千瓦·小时的电能。原子中原子核的质量稍稍小于它所含的质子和中子的质量总数,这个微小的差别用爱因斯坦的公式计算,也是一个十分巨大的能量,由此可以知道原子核里有着惊人能量的道理了。

目前,使原子核内的能量释放出来,主要有两种方法:一种是将较重的原子核打碎,产生核裂变反应。目前的核电站、原子弹就是采用这种反应的结果。另一种是把两个较轻的原子,聚合成一个较重的原子核,同时放出巨大的能量,这种反应叫核聚变反应,氢弹爆炸就属于这种反应。

人们利用核能,首先是从核裂变反应开始的,中子就是引发核裂变的炮弹。如果说核能是人类的又一能源宝库,那么中子就是打开这座宝库的钥匙。

同类推荐
  • 探秘:世界未解之谜(地球篇)

    探秘:世界未解之谜(地球篇)

    地球是我们人类赖以生存的家园,是创造和养育了众多生命的伟大母亲。然而,作为高等灵长类生物,人类在地球上生存的时间并不长。虽然,人类至今已经在科技领域取得了一系列重大突破,但是我们仍然无法解释许许多多地球上的谜团。
  • 海洋馆漫游:航海家档案馆

    海洋馆漫游:航海家档案馆

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
  • 化学常识速读(速读直通车)

    化学常识速读(速读直通车)

    本书基于向青少年们介绍化学常识的基础,将古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就汇集在一起。并且分别介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。同时,还介绍了化学在生活中的实际运用,体现出化学对工农业生产、国防和科学技术现代化以及人们的衣、食、住、行的重要意义。
  • 物理常识速读(速读直通车)

    物理常识速读(速读直通车)

    物理学从词义上看感觉高深莫测,是个很难理解的东西,但它确是与我们的生活息息相关,联系最紧密的学科!同样是声音,为什么有的愉悦心情,但有的却让人心里烦闷?为什么早晨温度低,中午温度高?爆米花“膨胀”的原因是什么?下过大雪后为什么太寂静?这种在日常生活中的无所不在、无处不见的疑问,我们一起来探索其中的奥秘!
  • 纳米研究

    纳米研究

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
热门推荐
  • 长生修仙录

    长生修仙录

    不求富贵,但求长生。继盘古开天,神魔争霸后,天界神道消失,仙界魔界妖界都人才凋零,各界为补充新血,增强实力。仙魔特此向人间界散播修仙修魔功法。并定下七大境界:练气期、筑基期、金丹期、元缨期,分神期、渡劫期、仙道……世间无长生药,唯有长生道。凡人唯有突破练气,进入筑基方算正式踏入修仙之道,从而延长寿命三百。长生之道求于灵根与悟性,不足者,即便天之骄子也不得长生。故事主人翁却是由一个没有灵根,对修仙一无所知之人,由一次机缘偶得天地本源,从而成就大道。
  • 哲理名言(当代教育丛书·现代名言妙语全集)

    哲理名言(当代教育丛书·现代名言妙语全集)

    这些名言警句句句经典,字字珠玑,精辟睿智,闪耀着智慧的光芒和精神的力量,具有很强的鼓舞性、哲理性和启迪性。具有成功心理暗示和潜在力量开发的功能,不仅可以成为我们的座右铭,还能增进自律的能力。
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 巫在异界洪荒

    巫在异界洪荒

    穿越陌生洪荒,杨乐一步步修炼,当他达到一个个巅峰之后才愕然发现这只是一个开始,大道修行无穷止。传说中,祖神界是大道之下永恒不灭的世界,被无数神魔歌颂,向往,每一件自祖神界流落下来的俱是绝世仙株,稀世神料,引得神魔疯狂,杨乐在无意中得到一株绝世仙株九妙仙竹,得到一部变态的无上天赐帝功,《九劫祖帝体》再次开始踏上至高神路的杨乐进入祖神界发现了惊天大秘,卷起巨大的波澜新书《极道天人》已上传!
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 皇后授受不亲(全本)

    皇后授受不亲(全本)

    一次穿越,将她带回历史上没有出现过的古国,女扮男装,混迹江湖一次偶然,他与她义结金兰,他以为她是男儿之身,却仍然梦牵魂绕她是皇后,倾国倾城,对皇上用情至深,却因为是太后指婚而孤苦伶仃他是皇帝,玉树临风,至高无上,却爱上自己的臣子——义结金兰的兄弟他是神秘的公子,整日遮面,却也是令后宫妃子嫉妒的谣言中的“皇帝的男宠”,为此,他甚至历尽人间冷暖他待人不假颜色,带领内廷侍卫,却在暗中对他青睐有加,甚至愿意自降品级随他一起边关就任新文:http://m.pgsk.com/a/119768/(bl小白)
  • 本宫不死,尔等终究是妃

    本宫不死,尔等终究是妃

    【已完结】那年他十七岁,她十五岁,两人初遇在桃花树下。她抬眉,他回首,她白衣胜雪纤尘不染,他红衣裹身倨傲似火。她的声音沉静如水,温润中自有一股冰冷孤傲:“你是谁?”他剑眉一剔:“你又是谁?”多年后,片片桃花落,飘扬的雪花幻化成浮影伤痕。她扬起这世间最美的笑容,妖娆的白发在风雪中飘散,圣雪白袍似是与漫空雪花融为一体。成千上万的御林军汇聚在并肩崖的顶峰:“你这个妖女,迷惑我皇,引起战乱,以致生灵涂炭!”如果说相遇是一场悲剧。那么前世就注定了这凄苍的结局。此情可待成追忆,唯独你——是我终结不变的宿命……
  • 春光灿烂小祖母

    春光灿烂小祖母

    新书《酱门鲜女:侯爷别上瘾》上线,点击作者其他作品即可进入!吃货陈俏俏一朝穿越,如花的年纪却是祖母的辈分!悲剧还不止如此,她还是人家的继室,更是一位寡妇,而且是个被媳妇欺压得很惨的寡妇!不过,修理极品媳妇,斗渣渣亲家,赚钱之外还帮着官府查案,且勾搭一下美男,日子也很是逍遥,只是,那一位银面男,你是我的什么人?管的太宽了吧!新书《酱门鲜女:侯爷别上瘾》《美味娇妻:王爷,要吗》上线,点击作者其他作品即可进入!
  • 首席的神秘妻

    首席的神秘妻

    再过两天,裴心悦就要去洛城最好的洛城大学报道了。她今天约好了莫云航见面,小时候他们就是邻居,在她十二岁时他们便搬家到了这里,但是一直都保持着联系,起初是写信,后来是通电话。在莫云航考上了洛城大学后她也暗暗发誓自己也要考进去。开学后莫云航就是大四的学生了。听说他在学校里是学生会主席,成绩好,爱打篮球,只要有他的比赛,学校里九成的女孩都要去给他加油助威。这了这一天她努力的学习,……
  • 听南怀瑾讲佛学

    听南怀瑾讲佛学

    从20世纪50年代到90年代,南怀瑾先生发表了大量著作,堪称博学多产的著述名家。目前可知的南氏著作已达三十多种,内容涉及儒、道、佛和神仙巫术等三教九流的各家思想学说,以及古代文学、历史、哲学的方方面面。本书主要总结了南怀瑾先生的学术理 论和研究成果,是对其系统整理研究的一个全面过程。对于佛学爱好者来说,能够从本书中详细了解到佛学的起源、发展以及现状,还能对佛学著作有一个全面的了解。