屬于核物理變化.
化學(xué)變化中原子是守恒的.
核裂變:
冰受熱變成水是一種物理變化,氫氣和氧氣反應(yīng)變成水是一種化學(xué)變化,但是在這些變化中組成水的氫原子和氧原子的原子核都沒(méi)有發(fā)生變化.實(shí)際上原子核也是能變化的,目前人們已經(jīng)知道原子核可以發(fā)生兩種變化：核裂變和核聚變.
核裂變是一個(gè)原子核分裂成幾個(gè)原子核的變化.只有一些質(zhì)量非常大的原子核像鈾(yóu)、釷(tǔ)等才能發(fā)生核裂變.這些原子的原子核在吸收一個(gè)中子以后會(huì)分裂成兩個(gè)或更多個(gè)質(zhì)量較小的原子核,同時(shí)放出二個(gè)到三個(gè)中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變……,使過(guò)程持續(xù)進(jìn)行下去,這種過(guò)程稱作鏈?zhǔn)椒磻?yīng).原子核在發(fā)生核裂變時(shí),釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能.1克鈾235完全發(fā)生核裂變后放出的能量相當(dāng)于燃燒2.5噸煤所產(chǎn)生的能量.
核裂變是在1938年發(fā)現(xiàn)的,由于當(dāng)時(shí)第二次世界大戰(zhàn)的需要,核裂變被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子彈.原子彈的巨大威力就是來(lái)自核裂變產(chǎn)生的巨大能量.目前,人們除了將核裂變用于制造原子彈外,更努力研究利用核裂變產(chǎn)生的巨大能量為人類造福,讓核裂變始終在人們的控制下進(jìn)行,核電站就是這樣的裝置.
核聚變:
比原子彈威力更大的核武器—?dú)鋸?就是利用核聚變來(lái)發(fā)揮作用的.核聚變的
過(guò)程與核裂變相反,是幾個(gè)原子核聚合成一個(gè)原子核的過(guò)程.只有較輕的原子核才
能發(fā)生核聚變,比如氫的同位素氘(dao)、氚(chuan)等.核聚變也會(huì)放出巨大的能
量,而且比核裂變放出的能量更大.太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)進(jìn)行著氫聚變成氦過(guò)程,它的光
和熱就是由核聚變產(chǎn)生的.
核聚變能釋放出巨大的能量,但目前人們只能在氫彈爆炸的一瞬間實(shí)現(xiàn)非受控
的人工核聚變.而要利用人工核聚變產(chǎn)生的巨大能量為人類服務(wù),就必須使核聚變
在人們的控制下進(jìn)行,這就是受控核聚變.
實(shí)現(xiàn)受控核聚變具有極其誘人的前景.不僅因?yàn)楹司圩兡芊懦鼍薮蟮哪芰?而
且由于核聚變所需的原料——?dú)涞耐凰仉梢詮暮Ｋ刑崛?經(jīng)過(guò)計(jì)算,1升海水
中提取出的氘進(jìn)行核聚變放出的能量相當(dāng)于100升汽油燃燒釋放的能量.全世界的海
水幾乎是“取之不盡”的,因此受控核聚變的研究成功將使人類擺脫能源危機(jī)的困
擾.
但是人們現(xiàn)在還不能進(jìn)行受控核聚變,這主要是因?yàn)檫M(jìn)行核聚變需要的條件非
常苛刻.發(fā)生核聚變需要在1億度的高溫下才能進(jìn)行,因此又叫熱核反應(yīng).可以想象,
沒(méi)有什么材料能經(jīng)受得起1億度的高溫.此外還有許多難以想象的困難需要去克服.
盡管存在著許多困難,人們經(jīng)過(guò)不斷研究已取得了可喜的進(jìn)展.科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)
了許多巧妙的方法,如用強(qiáng)大的磁場(chǎng)來(lái)約束反應(yīng),用強(qiáng)大的激光來(lái)加熱原子等.可
以預(yù)計(jì),人們最終將掌握控制核聚變的方法,讓核聚變?yōu)槿祟惙?wù).