究竟是什麼類型的核燃料?
不同的核進程將使用不同類型的燃料。 在一般條款:
- 裂變反應,將利用裂變的重元素。
- 融合將利用輕元素的聚變
對流點是鐵。 較重的元素鐵將有更高的質量比其零件及產量的能源時,他們除了打破。 較輕的元素,鐵將有較少的群眾超過其零件送能源時,他們的融合。
極不穩定的物質,不會有用的,他們需要穩定,在正常情況下,但變得不穩定時,中子的轟擊。 特別同位素能夠產生連鎖反應,所選擇的作為核燃料。
裂變核燃料
已知的裂變材料是:
- 鈾-233
- 鈾-235
- 钚-238
- 钚-239
- 钚241
- 镎-237
- curium - 244
最常用的燃料是鈾-235和钚-239 ,他們成為不穩定時,轟炸了由緩慢(也稱為“熱” )中子。 他們不容易找到或出示的材料,以及過程中產生,他們通常是最昂貴的部分,在建立一個核炸彈。 鈾-233是用在一對夫婦的試驗炸彈在美國和它應該是主要成分,在印度的炸彈。 釷232 ,也是裂變但它需要快速移動的中子開始的連鎖反應。
鈾-235
一般的事實
- 最經常的同位素鈾的發現,在性質上是鈾238 ,鈾235是只發現在低比例( 0.71 % ) 。
- 鈾235是從創造的U型238通過同位素分離。
- 臨界質量為1 unreflected領域的U型235 ,是約50公斤( 17厘米,直徑) 。
裂變的過程
- 一慢中子罷工的U - 235原子;結果是U型236 。
- 鈾236是高度不穩定,和它fissions 。 有20不同的裂變過程,產品群眾隨時添加了236 。
例如: U型235 + 1中子-> “二中子+氪- 9 2+廣管局- 1 42+能源
連鎖反應
每個U型235核心,吸收一個中子,兩個中子產量。 這兩個中子都是免費的結合2 U型235原子核,贈送四中子。 有多少核fissioning增長一樣, 2 ^ 12月31日 這一進程繼續下去,直到能源所排放的休息,圍牆和炸彈爆炸。 餘下的U型235將進行裂變的過程與正常衰減率(半衰期為U型235是7.1 × 10 8年) 。
钚-239
一般的事實
- 钚是非常罕見的性質。
- 用於軍事目的,這是獲得加工鈾238在增殖反應堆。
- 它有一個合理的低稅率中子的廢氣排放,由於自發裂變。
- 它通常是污染的plutanium - 240哪個更不穩定( 4 % -7 %的plutanium - 240被認為是炸彈級) 。 這就是為什麼钚為基礎的武器必須爆型,而不是槍式。
- 臨界質量為1 unreflected領域的钚是16公斤。 裂變的過程:當鉑- 239吸收慢中子成為鉑- 240 ,其中衰變快速通過不同的發光過程至少有兩個中子。
連鎖反應
有大約80代,在連鎖反應。 整個過程花費0.8微秒。
鈾-233
一般的事實
- 鈾233是沒有發現自然。
- 這是獲得從釷- 232在核反應堆。
- 裂變性質的U型233頃類似的U - 235和钚239 。
裂變的過程
- 當U型233吸收一個中子,它就成為U型232 。
- U型232已財產排放的伽馬輻射(中子)的水平,高於武器級钚-239 。
詞彙
裂變:任何材料的原子能夠進行核裂變的速度。
裂變:裂變材料由慢中子。 “裂變”是更具限制性的比“裂變” 。
融合核燃料
熔合反應是誘導混合的氫同位素氘(八- 2 )和氚(八- 3 ) ,形成較重的氦核。
過程
的H - 2 +的H - 3他- 5 -> “ ,他- 4 + 1 +中子能量
的H - 2和H - 3將不會進行融合的過程中,在正常條件下。 他們需要極高的溫度和壓力,這種情況發生。 原因在於對事實,主要有兩種相反的力量在遊戲,電磁斥力的質子和核力量的吸引力。 核力量是強大的電磁力說,但他們有一個很短距離,使細胞核需要克服的一令人厭惡的障礙之前,能夠在有約束力的距離。 這就是為什麼所有的融合炸彈的設計使用裂變制定作為觸發。
像氚是非常困難的局限,大多數炸彈進行鋰,而是和使用的事實,李品種的H - 3時,轟炸了由一個中子:
李- 6 + -> “ ,他- 4 +的H - 3
連鎖反應
這一進程將能夠維持本身的一部分,如果產生的能量去保持高的溫度和壓力需要作出氘和氚的反應。 他- 4是其中一個最穩定的要素的性質,因此,產品的原子將不會作出反應,自己在這些條件下。 中子被驅逐的過程中,將攻擊更多的李原子生成的H - 3所需的過程中,當李是用來作為初步的元素。
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