将核子分开需要能量,那么为什么核裂变会放出能量呢?

我是一名高中生,在看物理3-5课本时有疑问:结合能是核子分开所需的能,而重核裂变是核子分开,那么裂变则是需要外界供能的,可为什么核裂变会释放巨大能量呢?

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3个答案
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饭小盆材料物理学士,飞面神教信徒,FFF团资深团员

2014-04-13 13:18

因为裂变放出的能量来源于质量损失。。。激活反应所需的能量和反应实际放出的能量是两个概念。。。
不知道你注意过没有。。。像U-235或者U-238这种放射性元素,自发衰变和核裂变的反应式是不一样的。。。如果有兴趣的话建议你思考一下这个问题。。。

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LePtC物理学博士生

2014-04-13 16:51
支持者: 小王雨佳

你要比较比结合能,比结合能是铁元素最小

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葉ye苦逼搬砖工

2014-04-13 21:25
支持者: 小王雨佳

裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核的形态最为有效。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部形成,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。
对于核弹,链式反应是失控的爆炸,因为每个核的裂变引起另外好几个核的裂变。对于核反应堆,反应进行的速率用插入铀(或其他放射性物质)堆的可吸收部分中子的物质来控制,使得平均起来每个核的裂变正好引发另外一个核的裂变。核裂变所释放的高能量中子移动速度极高(快中子),因此必须通过减速,以增加其撞击原子的机会,同时引发更多核裂变。一般商用核反应堆多使用慢化剂将高能量中子速度减慢,变成低能量的中子(热中子)。商营核反应堆普遍采用普通水、石墨和较昂贵的重水作为慢化剂。

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