¿Cómo se utiliza la energía nuclear?

1. La ecuación masa-energía es e = mc^2

Bajo determinadas circunstancias (incluidos entornos especiales y materiales especiales), la calidad de una sustancia se puede convertir en capacidad, cual La fórmula de transformación es la ecuación masa-energía. En la ecuación, e es la energía generada, m es la masa de la sustancia convertida y c es la velocidad de la luz, que es 3*10^8 m/s.

2. Fisión nuclear pesada (materiales especiales y medio ambiente)

Algunos materiales especiales (como el uranio y otras sustancias radiactivas) pueden dividirse en neutrones después de ser bombardeados por neutrones y átomos. que son más ligeros que él, pierden masa al mismo tiempo. Esta masa perdida es la masa convertida en energía, es decir, m en la ecuación masa-energía y la fisión nuclear pesada requiere una determinada temperatura y una reacción de una determinada masa; El elemento (uranio) se comprime hasta alcanzar un volumen determinado para que pueda producirse la fisión. Este volumen se denomina volumen crítico.

3. Reacción en cadena ()

Aunque la fisión continúa hasta que se agota el material de reacción. Utilice neutrones para bombardear el material reactivo (generalmente uranio) en un volumen crítico y luego divídalo en núcleos de otros elementos y 3 neutrones. Estos 3 neutrones continúan bombardeando los siguientes 3 átomos de uranio, lo que hace que sigan dividiéndose. continuando hasta agotar el material.

4. Bomba atómica

La bomba atómica está compuesta por 2 piezas de uranio (una grande, otra pequeña) y una bomba ordinaria. Al principio, los dos bloques de uranio estaban separados y los neutrones los bombardeaban dentro de la bomba atómica. Desde que se separaron los dos bloques de uranio, no se alcanzó el volumen crítico y no se produciría ninguna reacción sin importar cómo los bombardearan los neutrones. Cuando sea necesario detonar, simplemente detone la bomba ordinaria en el interior, y el impacto de la bomba hará que los pequeños bloques de uranio y los grandes bloques de uranio se peguen, alcanzando así un volumen crítico y la energía generada por la explosión de la bomba aumenta rápidamente; la temperatura interna de la bomba atómica. Entonces se produce una reacción en cadena y la fisión de los núcleos pesados ​​​​no se detiene hasta que el uranio se agota por completo. Dado que en la ecuación masa-energía la energía es proporcional a la masa y el coeficiente es el cuadrado de la velocidad de la luz, incluso si la masa es muy pequeña, la energía producida sigue siendo muy considerable.