核裂變和核聚變有什麼區別?

10 個回答
仰望星空俯瞰世界
2019-06-02

俯仰君陪你解答科學問題

核裂變與核聚變都是原子核的變化,都能放出巨大的能量,都可以用作武器。

那麼它們有什麼不同呢?

一、原理不同

核裂變是較重的元素的原子核分裂為兩到三個較輕的原子核,形成新的元素。而核聚變是較輕的原子核聚合在一起形成較重的原子核。核裂變和核聚變有什麼區別?


核裂變和核聚變有什麼區別?

二、反應所需原料不同

核裂變反應所需的原料都是些質量非常大的元素,如鈾、釷、鈈。地球上的儲量極為有限。核聚變所需的原料就簡單得多了,主要是氫的同位素(氘、氚),地球上的海水中儲量極為豐富。木星質量的75%都是氫,足可作為未來人類遠征飛船(核聚變引擎)的能源基地。

三、反應所需條件不同

核裂變反應所需的條件要比核聚變簡單的多。核裂變只要用一箇中子去轟擊重元素的原子核,使其分裂並放出其它中子去撞擊別的原子核,就會發生鏈式反應,並一直進行下去(這就是原子彈的原理)。

而氫核聚變所需的條件則要苛刻得多,在正常壓力下,需要達到上億度高溫,在恆星內部的高壓環境下也需要1500萬度的高溫。所以氫彈中都帶有一個原子彈,只有原子彈爆炸時的高溫才能誘發核聚變。核裂變和核聚變有什麼區別?

四、反應產生的能量不同

核裂變反應產生的能量要比核聚變小的多,大概為核聚變的幾百分之一。一千克鈾裂變的能量相當於2500噸標準煤一千克氘聚變的能量相當於7370噸汽油。高下立判。

核裂變最致命的是貽害千年的核輻射,而核聚變則是清潔能源;氫彈的核輻射是因為其中攜帶的原子彈。

五、和平使用

世界上已經建成了很多使用裂變反應堆的核電站,核電的使用已經相當廣泛。但是由於核裂變條件很容易達到,所有的核電站都有反應失控的風險,都是一顆潛在的原子彈。切爾諾貝利事件和福島核洩露時刻讓我們保持警惕。核裂變和核聚變有什麼區別?

可控核聚變由於其條件苛刻,還沒有實現商用,各國都投入了巨大的精力去研究。未來一旦投入商用,世界將會獲得儲量巨大的清潔能源,整個世界將會發生翻天覆地的變化。

漫步的小豆子
2019-06-03

核裂變和核聚變都屬於核反應,相較於原子程度的化學反應,核反應是原子內部的變化,關於核反應中核裂變和核聚變這兩種方式的區別主要有以下幾點

1、反應過程與機制不同

核裂變是一個較重原子的原子核分裂為兩個或更多較輕原子核的過程,在分裂過程中會釋放出兩到三個自由中子以及巨大的能量。一些較重的元素在沒有外來中子的影響下也可以自動進行核裂變,它屬於放射性衰變。人工進行的核裂變一般都是有中子源參與的鏈式反應,比如核電廠反應堆中用熱中子轟擊鈾-235原子,鈾-235會轉變成其他子同時放出2到4箇中子,釋放出的中子會繼續轟擊其他的鈾-235,形成鏈式反應,反應前後會發生質量虧損,這部分質量會以能量的形式釋放出來,通過質能方程E=MC²可以計算出這部分能量的多少。核裂變和核聚變有什麼區別?

核聚變是指小質量原子在一定條件下,發生原子核融合生成較重的原子,並釋放大量能量的過程。太陽的能量產生原理就是核聚變過程。在實驗室中,氫的同位素氘與氚可以在高溫與高壓下發生原子核融合,形成氦4並釋放出中子和大量能量,同樣,這部分能量也是來自於質量虧損。核裂變和核聚變有什麼區別?

2、反應元素有差異

理論上除氫元素之外的所有元素都可以發生核裂變,一般原子質量越大的元素越容易實現核裂變,核電站中常用的易裂變核素主要有釷232、鈾233、 鈾235、鈾238、鈈239、鈈240等。

對於核聚變來說,理論上所有的元素都可以進行核聚變反應,目前聚變反應堆中的核燃料基本上都是氫的同位素。隨著元素原子量增加,其聚變條件也會越來越苛刻,人類通過核聚變是用來獲取能量,而大質量元素的聚變反應吸收的能量比釋放的能量還要多。

核裂變和核聚變有什麼區別?

3、實現條件有難易差別

相較於核聚變來說,核裂變的實現較為容易,甚至在自然狀態下一些元素會自發的進行核裂變,通過核裂變反應堆,科學家可以實現可控核裂變,如果核反應堆中的鏈式反應不可控的話那它就相當於原子彈了,只要提供合適的中子源,可以被核燃料吸收,易裂變元素很容易實現裂變反應。所以對於核裂變來說,剎車比啟動更重要,核裂變常用的“剎車”工具有石墨、重水等,它們的作用主要是吸收中子,控制鏈式反應速率。核裂變和核聚變有什麼區別?

要實現核聚變反應,需要的條件就很極端了,大家都知道核武器中,氫彈的威力要比原子彈大,而且在爆炸機制上,氫彈是需要原子彈來引爆的。在太陽的內部核聚變無時無刻不在進行,由於自身重力的作用,太陽內部有巨大的壓力和上千萬攝氏度的高溫來為核聚變提供條件,但是在地球上,現有材料是無法提供這個高的壓力的,壓力不夠溫度來湊,所以在實驗室中進行的核聚變點火溫度,一般會達到上億攝氏度,科學家通常會用採用磁場來約束這種極高溫度的等離子體。核裂變和核聚變有什麼區別?

關於核裂變與核聚變的差異還有許多,歡迎大家評論區補充。

感謝瀏覽,我是漫步的小豆子,歡迎關注。

量子观察者
2019-06-02

一個是重元素的分裂,另一個是輕元素的聚合。原子核內質子中子的聚集或裂開會產生新的元素,同時伴隨質量的損失以及能量的釋放。

這其中比較容易實現的是重原子的裂開,即核裂變。用中子去撞擊本來就在緩慢裂解的放射性元素就可以實現,於是原子彈被製造出來。原料是放射性的鈾235或鈈239,中子撞擊到原子核使其裂開後,本身就會釋放出中子,這個中子再去撞擊其他原子核形成鏈式反應,反應的劇烈程度取決於原子的密度,密度越大被中子撞擊到的概率就越大,反應也就越劇烈。不難理解,密度大了就是原子彈,密度小的就是裂變核電站。難點在於核原料濃縮技術。

而核聚變是兩個氫原子核聚集成為一個氦原子核的過程,這個反應中會出現更大的質量損失。聚變反應相同質量的原料所釋放的能量是裂變反應的4倍(Eh=4Eu),但核聚變更大的優勢在於其原料氫的同位素氘和氚大量的儲藏於海水中,1升海水蘊含的氘和氚聚變產生的能量相當於300升汽油。以現在人類消耗能源的速度算下來,地球上的海水可供人類用上百億年,而太陽在50億年後都沒了,所以說可控核聚變是無限能源一點也不為過。而聚變反應沒有任何放射性,其反應產物氦是惰性氣體,不會像現在裂變核電站產生的核廢料一樣危險且難以處理。難點在於無法承受的高溫高壓。

赵世杰1984
2019-06-02

謝邀。

簡單來說,裂變是分裂開,聚變是聚合在一起。

核裂變和核聚變都是原子核反應,比較有意思的是化學和物理都有關於核反應的知識。

如我所知,核裂變就是大的,重的,帶放射性的原子核在某些條件下,分裂開釋放能量的一類變化。其實,並不一定是重核,也有些比較輕的核也可以分裂(所有放射性物質其實都是裂變,衰減,半衰期就是衰減到一半的時間)。

核聚變就是原子量比較小的原子,在某些條件下反應生成比它重的原子核的一類變化。例如現在的2個氫原子(氕氘氚其中氘氚最好),反應生成氦4,聚變反應一半是不想要放射性,也可以認為是無所謂,因為,它需要的是聚合,因為能級太高,所以人類目前只能用氫和氦,但是,宇宙物質其實大部分都是宇宙生成時因為高溫高壓才形成的,只有少量是後來恆星或星系等其他天體形成。

那麼,就可以簡單的理解,核聚變相當於化合反應,而核裂變相當於分解反應。如果還不明白,也可以這麼理解核裂變相當於把石頭一錘變2半,而核聚變相當於把沙子聚合成玻璃。

叮叮当当咣咣
2019-06-01

先舉兩個例子,目前核電廠等應用的都是核裂變,我們最熟悉的恆星,太陽就是核聚變,目前我們能夠實現核聚變但卻無法回收和控制核聚變的能量,這也是一個世界性難題,

核裂變和核聚變有什麼區別?

核聚變要在近億度高溫條件下進行,地球上原子彈爆炸時可以達到這個溫度。用核聚變原理造出來的氫彈就是靠先爆發一顆核裂變原子彈而產生的高熱,來觸發核聚變起燃器,使氫彈得以爆炸。但是,用原子彈引發核聚變只能引發氫彈爆炸,卻不適用於核聚變發電,因為電廠不需要一次驚人的爆炸力,而需要緩緩釋放的電能。

核裂變和核聚變有什麼區別?

核聚變,又稱核融合,是指由質量小的原子,比方說氘和氚,在一定條件下發生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。

核裂變和核聚變有什麼區別?

原子核中蘊藏巨大的能量,原子核之靜質量變化造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核,稱為核裂變,如原子彈爆炸;如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核,稱為核聚變,如恆星持續發光發熱的能量來源。 相比核裂變,核聚變的放射性汙染等環境問題少很多。如氘和氚之核聚變反應,其原料可直接取自海水,來源幾乎取之不盡,因而是比較理想的能源取得方式。

核能大白
2019-06-01

核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘,在一定條件下(如超高溫),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核(如氦),中子雖然質量比較大,但是由於中子不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來,大量電子和中子的釋放會伴隨著大的能量釋放。

核裂變,又稱核分裂,是指由重的原子核(主要是指鈾核或鈈核)分裂成兩個或多個質量中等的原子的一種核反應形式。核裂變同時也伴隨著能量的釋放。

核聚變和核裂變是相反的過程。由於反應前後有質量的虧損,都會釋放能量。

二胖团长
2019-05-31

謝謝邀請,回答的可以的話給個關注謝謝!

核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。只有一些質量非常大的原子核像鈾、釷等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收一箇中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核,同時放出二個到三個中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發生核裂變......,使過程持續進行下去,這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時,釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能。1克鈾235完全發生核裂變後放出的能量相當於燃燒2.5噸煤所產生的能量。比原子彈威力更大的核武器是氫彈,就是利用核聚變來發揮作用的。

核聚變的過程與核裂變相反,是幾個原子核聚合成一個原子核的過程。只有較輕的原子核才能發生核聚變,比如氫的同位素氘、氚等。核聚變也會放出巨大的能量,而且比核裂變放出的能量更大。太陽內部連續進行著氫聚變成氦過程,它的光和熱就是由核聚變產生的。

军统60
2019-06-01

沒有本質區別 兩個都是核力超矩部分轉化為其它長力過程釋放的能量。。

金童希瑞
2019-06-01

裂變不會產生電磁波,聚變產生電磁波——能量。

岷山23
2019-06-02

謝謝邀請。

核聚變是輕元素變成較重元素的熱核反應,核裂變是重元素變成較輕元素的熱核反應。它們的相同點:質量減少,放出能量。

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