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核聚变和核裂变哪个威力大 核聚变和核裂变的区别( 二 )

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为了调节中子数目以控制反应速度 ， 还需要在铀棒之间 *** 一些镉棒 。镉吸收中子的能力很强 ， 当反应过于激烈时 ， 将镉棒插入深一些 ， 让它多吸收一些中子 ， 链式反应的速度就会慢一些 。这种镉棒叫作控制棒 。
?热中子反应堆的核燃料是铀棒 ， 成分是天然铀或浓缩铀（铀235的含量占2％～4％） 。
核燃料发生核裂变释放的能量使反应区温度升高 。水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动 ， 把反应堆内的热量传输出去 ， 用于发电 ， 同时也使反应堆冷却 。
?重水是两个氘原子与一个氧原子形成的化合物 ， 它的化学性质与普通水相同 ， 但分子质量比普通水的大 。
如图 ， 
反应堆放出的热使水变成水蒸气 ， 这些高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电 。这一部分的工作原理跟火力发电站相同 。
第一回路中的水被泵压入反应堆 ， 通过堆芯时核反应放出的热使水的内能增加 ， 水温升高 ， 进入热交换器后 ， 把热量传给第二回路的水 ， 然后又被泵压回反应堆里 。
在热交换器内 ， 第二回路中的水被加热生成高温高压蒸汽 ， 驱动汽轮机运转 。
在核电站中 ， 只要“烧”掉一支铅笔那么多的核燃料 ， 释放的能量就相当于10t标准煤完全燃烧放出的热 。一座百万千瓦级的核电站 ， 每年只消耗30t左右的浓缩轴 ， 而同样功率的火电站 ， 每年要烧煤2.5×10?t！
建造核电站时需要特别注意防止放射线和放射性物质的泄漏 ， 以避免射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成放射性污染 。为此 ， 在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层 ， 用来屏蔽裂变产物放出的各种射线 。核反应堆中的核废料具有很强的放射性 ， 需要装入特制的容器 ， 深埋地下 。
核聚变
两个轻核结合成质量较大的核 ， 这样的核反应叫作核聚变（nuclear fusion） 。如图 ， 
一个氘核与一个氚核聚合成一个氦核的同时放出一个中子 ， 释放17.6MeV的能量 ， 平均每个核子放出的能量在3MeV以上 ， 比核裂变反应中平均每个核子放出的能量大3～4倍 。这时的核反应方程是

核聚变和核裂变哪个威力大 核聚变和核裂变的区别

文章插图
有一种办法 ， 就是把它们加热到很高的温度 。当物质的温度达到几百万开尔文时 ， 剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能 ， 可以克服库仑斥力 ， 碰撞时十分接近 ， 发生核聚变 。因此 ， 核聚变又叫热核反应 。热核反应一旦发生 ， 就不再需要外界给它能量 ， 靠自身产生的热就会使反应继续下去 。
实际上 ， 热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着 ， 太阳就是一个巨大的热核反应堆（图） 。
太阳的主要成分是氢 。太阳的中心温度达1.6×10?K 。在这样的高温下 ， 氢核聚变成氨核的反应不停地进行着 ， 不断地放出能量 。太阳每秒辐射出的能量约为3.8×102?J ， 相当于1000亿亿吨 。
煤燃烧所放出的能量 ， 其中20亿分之一左右的能量被地球接收 。现在地球上消耗的能量 ， 追根溯源 ， 绝大部分还是来自太阳 ， 即太阳内部核聚变时释放的核能 。

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