为什么铀235是核能的理想选择?

一名女性电气工程师在热植物的控制室中工作。“width=
铀在世界各地的核电站中用于产生电力。Visoot Uthairam / Getty图像

核电站在美国,约有20%每年都需要该国。法国的核电站供应该国约有77%每年需要的电力[来源:]。这些核电厂在地球上有什么基本要素才能产生这些巨大的功率?答案是铀。

当一个原子分成两个,产生能量时,就会发生核裂变。自发裂变始终发生。铀以非常缓慢的速度自发裂变,并发出辐射。铀235(U-235)仅在大约0.7%的铀自然发现中发现,但非常适合产生核能。这是因为它被称为α辐射的过程自然衰减。这意味着它释放一个α粒子(两个中子和两个质子连接在一起)。U-235是产生核能理想的另一个原因是,与大多数材料不同,U-235可以进行诱导的裂变。当自由中子与U-235核碰撞时,核通常会捕获中子并迅速分裂。单个U-235原子的分裂可能会释放大约200 meV(百万电子伏特)。

广告

当铀原子分裂时,会释放大量热量以及γ辐射(高能量光子)。除了β辐射(非常快的电子)外,所得的两个原子还释放了伽马辐射。裂变的产物以及中子的重量小于原始的U-235原子。重量的差异变为能量,可以使用等式E = MC2计算。

为了使铀适合在核电站的发电,必须富集它,以便至少包含U-235的三分之三。

广告

特色

广告

加载...