核能利用

氢弹爆炸核能的释放通常有两种形式,一种是重核的裂变,即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量;另一种是轻核的聚变,即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核,从而释放出巨大的能量。重核裂变能1938年,德国科学家奥托·哈恩和斯特拉斯曼用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。铀-235是自然界存在的易于发生裂变的惟一核素。当一个中子轰击铀-235原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生2到3个中子和β、γ等射线,并放出能量。如果新产生的中子又打中另一…     

反对核武器试验

核武器指的是原子彈和氫彈。这里的“核”指原子核。因为原子彈和氫彈都是利用原子核反应而爆炸的。原子彈里分开放着几小塊核炸藥——純鈾~(235)(或钚~(239)),总共有一、二十公斤重。当將它們并成一塊后,能在百万分之一秒內,放出相当于2万吨TNT炸藥的能量,發生强烈的爆炸。 氫彈里放的核炸藥是氫的同位素氚和氘。当氚和氘合成氦,或者是氘氘自相結合的时候,可以放出几倍于同样重的鈾~(235)放出的能量。但是,只有在超高溫下才能發生这个反应。这种千万或万万度的超高溫是利用鈾~(235)(或钚~(239))的爆炸来达到的。     

终极能源“人造太阳”(下)

核聚变装置的工作原理和太阳有着异曲同工之妙,太阳巨大的能量来自核聚变反应。在太阳的中心,温度高达2000万摄氏度,在高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并释放出大量能量。核聚变装置的真空反应室相当     

怎样从轻原子核取得能量——氢弹的原理

不久以前人们曾获得了从重原子核取得能量的方法。铀、钚、钍(注一)等重原子核俘获中子(注二)后,能够分成两个大小差不多的较轻的原子核,这种现象,称之为原子核分裂现象。在铀分裂过程中,每一个原子核能够放出二万万左右电子伏特的能量(注三)。这种能量的获得,在人类对于自然间能量获得的发展史上,开辟了一个新纪元。人们可以利用这种能量为生产服务。     

原子弹研制秘闻

中国人最早揭开原子能量的秘密1938年德国柏林威廉大帝化学研究所两位著名科学家发现,用中子对铀原子核进行人工轰击,可使铀原子核发生裂变而产生巨大的能量,仅一个铀原子核就能产生出200兆伏特的能量。1939年初,科学家们又发现了链式反应,即用一个中子轰击铀原子核,放出2至3个中子,再继续轰击使铀核继续裂变,如此循环往复,1公斤铀核的裂变在百分之一秒内产生的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧时产生的能量,这个能量有几百万度的高温和几十万个大气压的压力,这就是惊人的核裂变。但谁又会相信,揭开1公斤铀裂变能量的人,竟是当时科学最落后的…     

漫话太阳辐射

太阳辐射的能量,来源于太阳中心区进行的4个氢原子核聚变成氦原子核的热核反应,然后逐层向外传输,最终向空间发射出包括电磁波(各种波长的光辐射)、粒子流(太阳风和高能粒子流)、中微子以及声波、重力波和磁流波等多种形式的能流。其中,     

科技创新

世界第一个热核实验反应堆在法国兴建国际热核实验反应堆计划参与国6月28日在莫斯科作出决定,世界第一个热核反应堆将在法国建造。国际热核实验反应堆计划与国际空间站、欧洲加速器、人类基因组计划一样,是一个大型国际科技合作项目,其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变来获取丰富的能源。目前的核电站是通过重金属元素原子核发生裂变反应获得巨大能量,而核聚变反应主要借助氢同位素,这种原料在地球上几乎取之不尽,而且核聚变放射性微乎其微,不产生核废料,对环境的污染很小。因此核聚变被认为是未来解决世界能源和环境问题最重要的途径…     

冷核聚变发展历程及相关理论讨论

冷聚变自从被发现,就一直饱受争议。其争议的来源是核反应的产物与常规核理论不相匹配,另外是实验可重复性差。目前热聚变反应需要在特定的条件下,质量非常小的原子,一般指的是氘,其在高温和超高温下使得原子核的核外电子摆脱原子核核力的约束,从而造成两个或两个以上的原子核发生剧烈碰撞,碰撞所产生的聚合反应生成了新的,质量更大的原子核,而其中的中子在此期间从中逃逸出原子核,产生巨大的能量。就目前而言,实现热核的可控聚变难度十分巨大。相对于热核聚变,冷核聚变却是理想的未来新能源,冷核聚变相对于热核聚变制备设备来说,仅仅占地大约两平方米,并且在反应过程中无中子产生,无辐射。其原材料从海水中获取,原材料储量巨大。因此,冷核聚变有望成为人类最理想的能源之一。     

恒星末日

核聚变的能量远远超过我们熟悉的化学能量。这节树枝在常规情况下只能燃烧十分钟,但如果让它们原子核释放出能量,就能把一盏100瓦的灯泡点亮100万年。     

一个包含广义Euler函数φ3(n)方程的解

令φ_e(n)为广义Euler函数,e为正整数.利用已有的φ_3(n)的计算公式,以及分类讨论的方式,讨论了方程φ_3(n)=2~(ω(n))3~(ω(n))的正整数解,给出了正整数n=2~m3~αq_1~(β_1)q_2~(β_2…)q_t~(β_t)除α∈[0,1],且q_i≡2(mod3)中的α=0,m=1情况外该方程的正整数解,其中q_i为异于3的奇素数,i=1,…,t.     

全超导托卡马克核聚变实验装置

核能包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。 受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化, 如核(裂变)电站。但是, 核燃料来源、核辐射风险以及核废料的处置等因素限制了裂变能的发展。 聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。核聚变的燃料是氢的同位素氘(D)和氚(T), 氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量, 总量约 40 万亿吨。 每升海水中所含的氘完全聚变所释放的能量相当于燃料 340 升汽油。 按目前世界消耗的能量计算, 海水中氘的聚变能可用几百亿年。特别重要的是聚变产生的废料为氦气, 是清洁和安全的。因此, 聚变能是一种无限、清洁、安全的新能源, 核聚变能源是最有希望彻底解决能源和环境问题的根本出路之一。这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。     

一种新型的干净的核能源

本文表明惯性约束热核聚变反应较之磁约束热核聚变反应在技术上更容易实现。尤其是近年来人们更关注于一种新型干净的能源,p+~(11)B→3α+8.7MeV,这一新的可能性使得两者平衡的天平更移向于惯性约束装置的研制。     

原子核的分裂

图中部圆形内介绍了铀原子核分裂的情况。当铀235原子核被中子击中以後,分裂成大小大致相等的两个碎块(较轻的元素的原子核),同时放出能量。每个铀235原子核分裂的时候发出来的能量,比烧掉—个碳原子要大五千万倍。更重要的是铀235原子核在分裂过程中同时还抛出两三个中子。这两三个中子撞击邻近的铀235核,又把它们分裂成碎块,这样就形成了原子核分裂的链式反应,产生了大量的原子能。图上部背景表示在用来产生原子能的物质的结晶体中,原     

多金属氧酸盐[Cu(2,2'-bipy)_2]_2[Cu(2,2'-bipy)_3][PW_(12)O_(40)]_2的合成及晶体结构

利用水热方法合成了一个Keggin型多酸化合物[Cu(2,2'-bipy)_2]_2[Cu(2,2'-bipy)_3][PW_(12)O_(40)]_2,并通过X-射线单晶衍射对其进行了结构表征。该化合物属于正交晶系,Pcca空间群,a=42.8484(4),b=12.29820(13),c=23.0736(3),V=12158.8(2)~3,Z=4。结果表明,在化合物的制备过程中配体发生了脱羧反应。     

用于复合型裂纹问题的一个开裂准则

利用两个基本假设:(1)裂纹启裂方向沿裂尖距其近旁等应变能密度线最近的方向;(2)当裂纹尖端近旁材料的有效应力达到1型平面应变裂纹开裂的临界应力时即发生启裂,由引给出了复合型裂纹的基于应变能和应力的混合型开裂准则,第一个假设,开裂角方程可以写成[(1—k)sinθ_0+sin2θ_0]K_Ⅰ~2+2[2cos2θ_0+(1—k)cosθ_0]K_ⅠK_Ⅱ-[(1—k)sinθ_0+3sin2θ_0]K_Ⅱ~2=0。该方程与Sih等人的复合型裂纹的S准则的结论相同。而Sih的S准则的开裂角经大量实验证明是有效的、较为准确的。本文的假定(1)有明确的理论基础,完全不同于S准则中的应变能密度因子。由第二个假定,开裂条件可以写成C_(11)K_Ⅱ~2+2C_(12)K_ⅠK_Ⅱ+C_(22)K_Ⅱ~2+C_(33)K_Ⅲ~2+=K_(IC)~2式中C_(ij)=3/4b_(ij)(θ_0);θ_0就是由第一个假设给出的开裂角,b_(ij)是θ的函数(见王锋,断裂力学)。     

原子物理学家的眼睛

在苏联和平利用原子能科学技术展览会内,陈列了一些探测物质的放射性的仪器,我们平常把这些仪器叫作“探测器”。我们知道,原子核是非常之小的,直径大约是10~(-13)厘米左右。从核内放出来的射线或粒子那就更小了,我们是看不见,也摸不到的。为了探寻和测量原子核内放出来的微小粒子以及研究核反应等过程,物理学家们利用这些粒子和物质相互作用的现象,制成了各式各样的探测器。在原子核物理学研究中所用的探测器有很多种,例如:扩散云雾室、膨胀云雾室,盖革一米勒计数管,电离室、闪(?)计数     

丙烯酸甲酯的真空紫外光电离质谱研究

利用同步辐射光和反射飞行时间质谱,研究了丙烯酸甲酯9.0~15.5 eV能量范围的真空紫外光电离和光解离.实验测量丙烯酸甲酯的光电离质谱和解离碎片离子m/e=86(C4H6O+2), 85(C4H5O+2), 59(C2H3O+2), 58(C3H6O+), 55(C3H3O+), 42(C3H+6), 31(CH3O+), 27(C2H+3), 和15(CH+3)的光电离效率曲线.并利用量子化学从头算(G3),计算碎片离子的能级,推测它们的解离通道.计算的电离能和出现势与实验结果符合很好.结果表明,丙烯酸甲酯的光电离解离通道以单键断裂反应为主.     

BaTiO_3/SrTiO_3纳米复合陶瓷的制备

采用固相法,以纳米锐钛矿TiO_2为钛源,分别与Ba(NO_3)_2、Sr(NO_3)_2晶体以物质的量为1:1比例反应分别得到BaTiO_3(BT),SrTiO_3(ST)。之后将所得到的这两种钛酸盐粉体以物质的量为1:1比例混合,压片,然后在不同温度下煅烧得到BT/ST复合陶瓷。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所得样品进行结构分析和微观形貌表征,得到制备BT,ST粉体的反应温度体系为TP-900-1100(900℃(3h)-1100℃(3h)),得到BT/ST纳米复合陶瓷的最佳反应温度体系为TP-500-900-1250(500℃(3h)-900℃(3h)-1250℃(3h))。     

已观察到顶夸克的证据

美国费米国家实验室的CDF实验组在对撞能量1.8 GeV的TEVATRON质子-反质子对撞机上观察到了顶夸克的证据。给出顶夸克的质量为174±10_(-12)~(+13)GeV/c~2,产生截面为13.9_(-4.8)~(+6.)Pb     

C6H5CN+离子不同电子态的去CN光解离的理论研究

使用完全活化空间自洽场(CASSCF)和多组态的二级微扰理论(CASPT2)方法,对C6H5CN+离子去CN的光解离反应进行了研究.计算了12B1,12A2,12B2,22B1和12A1电子态的去CN解离势能曲线.通过对渐近产物的能量、构型、电荷和自旋密度布居的分析,得出结论:12A1,12B1,12A2,22B1和12B2的解离产物分别为C6H5+ (X1A1)+CN(X2∑+)（第1解离限）,C6H5+(1 3B1)+CN(X2∑+)（第2解离限）,C6H5 (11A2)+CN(X2∑+)（第3解离限）,C6H5+ (11B1)+CN（X2Σ+）（第4解离限）和C6H5+ (X1A1)+CN(12(Ⅱ))（第5解离限）.