究竟是什么类型的核燃料?
不同的核进程将使用不同类型的燃料。 在一般条款:
- 裂变反应,将利用裂变的重元素。
- 融合将利用轻元素的聚变
对流点是铁。 较重的元素铁将有更高的质量比其零件及产量的能源时,他们除了打破。 较轻的元素,铁将有较少的群众超过其零件送能源时,他们的融合。
极不稳定的物质,不会有用的,他们需要稳定,在正常情况下,但变得不稳定时,中子的轰击。 特别同位素能够产生连锁反应,所选择的作为核燃料。
裂变核燃料
已知的裂变材料是:
- 铀-233
- 铀-235
- 钚-238
- 钚-239
- 钚241
- 镎-237
- curium - 244
最常用的燃料是铀-235和钚-239 ,他们成为不稳定时,轰炸了由缓慢(也称为“热” )中子。 他们不容易找到或出示的材料,以及过程中产生,他们通常是最昂贵的部分,在建立一个核炸弹。 铀-233是用在一对夫妇的试验炸弹在美国和它应该是主要成分,在印度的炸弹。 钍232 ,也是裂变但它需要快速移动的中子开始的连锁反应。
铀-235
一般的事实
- 最经常的同位素铀的发现,在性质上是铀238 ,铀235是只发现在低比例( 0.71 % ) 。
- 铀235是从创造的U型238通过同位素分离。
- 临界质量为1 unreflected领域的U型235 ,是约50公斤( 17厘米,直径) 。
裂变的过程
- 一慢中子罢工的U - 235原子;结果是U型236 。
- 铀236是高度不稳定,和它fissions 。 有20不同的裂变过程,产品群众随时添加了236 。
例如: U型235 + 1中子-> “二中子+氪- 9 2+广管局- 1 42+能源
连锁反应
每个U型235核心,吸收一个中子,两个中子产量。 这两个中子都是免费的结合2 U型235原子核,赠送四中子。 有多少核fissioning增长一样, 2 ^ 12月31日 这一进程继续下去,直到能源所排放的休息,围墙和炸弹爆炸。 余下的U型235将进行裂变的过程与正常衰减率(半衰期为U型235是7.1 × 10 8年) 。
钚-239
一般的事实
- 钚是非常罕见的性质。
- 用于军事目的,这是获得加工铀238在增殖反应堆。
- 它有一个合理的低税率中子的废气排放,由于自发裂变。
- 它通常是污染的plutanium - 240哪个更不稳定( 4 % -7 %的plutanium - 240被认为是炸弹级) 。 这就是为什么钚为基础的武器必须爆型,而不是枪式。
- 临界质量为1 unreflected领域的钚是16公斤。 裂变的过程:当铂- 239吸收慢中子成为铂- 240 ,其中衰变快速通过不同的发光过程至少有两个中子。
连锁反应
有大约80代,在连锁反应。 整个过程花费0.8微秒。
铀-233
一般的事实
- 铀233是没有发现自然。
- 这是获得从钍- 232在核反应堆。
- 裂变性质的U型233顷类似的U - 235和钚239 。
裂变的过程
- 当U型233吸收一个中子,它就成为U型232 。
- U型232已财产排放的伽马辐射(中子)的水平,高于武器级钚-239 。
词汇
裂变:任何材料的原子能够进行核裂变的速度。
裂变:裂变材料由慢中子。 “裂变”是更具限制性的比“裂变” 。
融合核燃料
熔合反应是诱导混合的氢同位素氘(八- 2 )和氚(八- 3 ) ,形成较重的氦核。
过程
的H - 2 +的H - 3他- 5 -> “ ,他- 4 + 1 +中子能量
的H - 2和H - 3将不会进行融合的过程中,在正常条件下。 他们需要极高的温度和压力,这种情况发生。 原因在于对事实,主要有两种相反的力量在游戏,电磁斥力的质子和核力量的吸引力。 核力量是强大的电磁力说,但他们有一个很短距离,使细胞核需要克服的一令人厌恶的障碍之前,能够在有约束力的距离。 这就是为什么所有的融合炸弹的设计使用裂变制定作为触发。
像氚是非常困难的局限,大多数炸弹进行锂,而是和使用的事实,李品种的H - 3时,轰炸了由一个中子:
李- 6 + -> “ ,他- 4 +的H - 3
连锁反应
这一进程将能够维持本身的一部分,如果产生的能量去保持高的温度和压力需要作出氘和氚的反应。 他- 4是其中一个最稳定的要素的性质,因此,产品的原子将不会作出反应,自己在这些条件下。 中子被驱逐的过程中,将攻击更多的李原子生成的H - 3所需的过程中,当李是用来作为初步的元素。
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