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核能的開發價值
核能有巨大威力。1公斤鈾原子核全部裂變釋放出來的能量,約等于2700噸標準煤燃燒時所放出的化學能。一座100萬千瓦的核電站,每年只需25噸至30噸低濃度鈾核燃料,運送這些核燃料只需10輛卡車;而相同功率的煤電站,每年則需要300多萬噸原煤,運輸這些煤炭,要1000列火車。核聚變反應釋放的能量則更巨大。據測算1公斤煤只能使一列火車開動8米;一公斤裂變原料可使一列火車開動4萬公里;而1公斤聚變原料可以使一列火車行駛40萬公里,相當于地球到月球的距離。
地球上蘊藏著數量可觀的鈾、釷等裂變資源,如果把它們的裂變能充分利用,可以滿足人類上千年的能源需求。在大海里,還蘊藏著不少于20萬億噸核聚變資源——氫的同位元素氘,如果可控核聚變在21世紀前期變為現實,這些氘的聚變能將可頂幾萬億億噸煤,能滿足人類百億年的能源需求。更可貴的是核聚變反應中幾乎不存在放射性污染。聚變能稱得上是未來的理想能源。
鈾的發現簡史
鈾(yóu)英文名Uranium,得名于天王星的名字“Uranus”。1789年M.H.克拉普羅特(Martin Heinrich Klaproth)首先從瀝青鈾礦中發現了“鈾”,就用1781年新發現的一個行星——天王星命名它為uranium,元素符號定為U。但1841年E.M.佩利若(Eugene-Melchior Peligot)證明該物質系二氧化鈾,隨后用鉀還原UCl4制備了金屬鈾。1896年A.H.貝可勒爾(Antoine Henri Becquerel)發現了鈾的放射性現象。那時對鈾的研究屬純理論性的,鈾化合物只用于玻璃和陶瓷的著色。1898年在鈾礦中發現了鐳,鈾便成為開采鐳的副產品。1938年O.哈恩(Otto Hahn)和F.施特拉斯曼(Fritz Strassmann)用中子轟擊鈾核發現核裂變同時釋放出能量,引起了人們重新對鈾的重視。第二次世界大戰期間和戰后,由于核武器和核動力的需要,加速了鈾資源的勘探和開采。
質子和中子及電子三者的關系
質子數=核外電子數,中子數=質量數-質子數=質量數-核外電子數。
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