一、铀是如何裂变的
核裂变(Nuclear fission)又称核分裂,是一个原子核分裂成几个原子核的变化。
裂变只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)和钚(bù)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量,这些能量被称为原子核能,俗称原子能。1千克铀-238的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量,与燃烧至少2000吨煤释放的能量一样多,相当于一个20兆瓦的发电站运转1,000小时。
二、铀是怎样裂变的原理
国际上通用的铀浓缩方法有离心法、气体扩散法和激光法,而气体离心分离机则是提炼浓缩铀通常采用的气体离心法的关键设备。它是一个庞大的系统,通过每分钟2万转以上的高速离心机,其他同位素可从天然铀矿石中分离出去,剩余的铀235的浓度可达到95%以上。
铀235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素,是自然界唯一能够发生可控裂变的同位素,主要用做核反应中的核燃料,也是制造核武器的主要原料之一。
铀是原子序数为92的元素,其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素。在自然界铀有三种同位素存在(铀234、铀235和铀238),均带有放射性。235U半衰期为7.00×108年,1935年由加拿大科学家邓史达(Arthur Jeffrey Dempster)发现。铀235在天然铀中的含量为0.711%。
三、铀裂变生成什么
生成氪和钡,以及热量。
拓展:
铀235是制造核武器的主要材料之一.但在天然矿石中铀的3种同位素共生,其中铀235的含量非常低,只有约0.7%.只有把其他同位素分离出去,不断提高铀235的丰度,它才能用于制造核武器.这一加工过程称为“浓缩”.根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀,丰度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器.获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石.
四、铀是如何形成的
1.石油、煤炭是由地表生物经过地质运动深埋地下,在隔绝氧气环境下,经过高温高压形成;
2.大理石是海洋碳酸盐沉积物形成的沉寂岩,经过再次变质形成;
3.钻石的成分是碳,在地下经过相当高温形成;
4.从沥青中提炼出铀,而沥青又是石油的副产品,和石油伴生。
五、铀裂变原理
铀核裂变方程式:235U+1n=137Ba+97Kr+2n;
原子弹或核电厂的能源来源是核裂变,其中,铀裂变是核电厂中最常见的裂变,当热中子轰击铀-235原子时,它们会释放2到4个中子,而中子会撞击其他铀-235原子形成连锁反应。
以铀核弹为例,可以把铀分成数大块,每块质量维持在临界以下,引爆时把铀块迅速结合。核裂变一个重核分裂成两个的过程,锕系元素的大部分原子核(钚、铀、居里姆等)不对称地分裂成一个大碎片和一个小碎片。重碎片平均呈现一个氙元素(电荷数Z=54),独立于初始裂变核。
预计碎片的变形会起到一定作用,事实上,原子核根据其内部结构可以有不同的形状,有些是球形的,大部分是像橄榄球一样变形的,还有一些是梨形的。原子核的内部结构随组成原子核的质子和中子数量的变化而变化。
六、铀裂变成什么
如今使用的大多都是铀235和钚239。并不是说其他元素不能够发生反应,只能说不是最好的选择。原子弹的原理其实很简单,就是铀核受到中子的轰击,从而一下子裂开成两个较小的原子,在这个过程中会释放出巨大的能量。因此核反应就是需要寻找到这样一种既容易发生反应,而且释放的能量又较大的元素。
所以会选择铀235是因为它是一个相对比较稳定的元素,在自然环境下半衰期很长。但是当受到中子轰击的时候,也比较容易变成它的同位素铀236然后在变成别的物质,这其中会释放出大量的中子来使反应持续进行。
而钚239也是同样的道理。
如果选用了其他的材料,那么会导致临界体积变大,这样很可能会造成原子弹体积非常庞大,甚至轰炸机都有可能带不动,达不到战争使用中的小型化要求,而且这两种元素相对来说也比较容易提取,尤其是铀235甚至在同位数中占了0.72%的比重。
七、铀是怎样裂变的呢
U235+中子=钡138+氪95+3个中子。
八、铀矿怎么发生裂变
钚元素是通过对天然铀矿中铀的提取和富集得到的。首先将天然铀矿石经过矿石选别、粉碎、浸出等化学操作,得到含铀的溶液。然后将溶液中的铀与其他杂质分离,其中一种分离方法就是使用氟化氢气体将铀气化,再通过某种物理或化学方法将铀与氟化物分离。在铀分离的过程中,含铀微量放射性同位素钚-239也会富集,因此钚元素可以通过进一步处理和提纯得到。需要注意的是,钚元素具有高放射性和毒性,处理过程需要在特定的实验室条件下进行,以确保工作人员的安全和环境保护。
九、铀裂变是谁先发现的
几千度的高温不会使原子核裂变。
天然铀主要是U238,只含非常少的U235和U234,三种同位素都有放射性,就是说都能自发裂变,但半衰期都非常长,U238达几亿年,u234u235短一点。所以放射性很弱。高纯度u235是原子弹的装药。低纯度的只能用在核反应堆。
铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变。撞击时除放出中子还会放出热,再加快撞击,但如果温度太高,反应炉会熔掉,而演变成反应炉融毁造成严重灾害,因此通常会放控制棒(镉棒)去吸收中子以降低分裂速度。
十、铀是怎么爆炸的
铀的同位素有多种,主要有235、237、238等,其中高浓度铀235是发生核裂变的主要原料,当高浓度铀235超过临界体积时,就会快速俘获中子,从而使铀235的原子核发生裂变,同时放出巨大的能量,从而引起剧烈爆炸,且产生很高的温度。
所以铀235的燃烧并不是普通的化学燃烧,而是物理变化中核裂变。