核裂变是一个质量大的原子核分裂成几个原子核的变化,这个过程释

发布时间:2021年9月26日更新时间:2023年1月1日作者:未知文章ID:52276浏览:

【原文】
    核裂变是一个质量大的原子核分裂成几个原子核的变化,这个过程释放出巨大的能量。根据这个原理,人们已经建成了裂变核电站反应堆,而核聚变的过程与核裂变相反,是几个比较轻的原子核聚合成一个比较重的原子核的过程。较轻的原子核才能发生核聚变,比如:氩的同位素氘、氚等,它们也是自然界最容易实现的聚变反应物质,这种反应已在经太阳上持续了50亿年。核聚变过程放出的能量要远远比核裂变大。
    “人造太阳”的原理,就是在一个密闭的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,在高温下,这些原子核中的电子脱离了束缚,形成等离子体,然后通过提高其密度、温度使其发生聚变反应以得到巨大的能量。核聚变反应所要求的温度条件是必须达到5000万摄氏度以上,这是核聚变反应能够实现的一个相当苛刻的条件,只有达到了这个温度条件,才会有核聚变反应。如果不能达到这个温度,两个原子核会由于相互排斥而没有办法靠近,也就不可能发生聚变反应。
    但这样高度的物质用什么容器来装它们呢?我们所用的是一种叫做“托卡马克”的装置,里边有强大的磁场。这种磁场是环形的,看不见,摸不着。但正是依靠这种肉眼所无法看见的磁场产生的磁力线才能把炙热的高温等离子体托举在密闭的真空室内,不让它们与任何容器接触以免损坏容器。
    最常见的核聚变反应的原料就是从海水里提取的氢和氢的同位素“氘”及进一步处理所获得的“氚”。有一种核聚变的形象说法是“海水变能源”。因为核聚变的原料是氢和氢的同位素氘、氚。氢和氢的同位素氘都是在海水里大量存在的。它们也很容易从海水中提炼出来,提炼过程也不会产生任何污染,不像挖煤、开采石油等对环境污染严重。从地球目前的海水资源来看,这种资源基本上是无限的。有一个换算,在核聚变条件下,我们用一公斤海水提炼出的氘和氚,聚变时所释放的能量相当于300升的汽油放出的能量。按照现在人类能源消耗水平,甚至再考虑到以后发展的进一步需要,保守地估算,地球上的海水如果作为核聚变的原料,可以维持人类能源需求几百亿年。
    核聚变装置只有在发生聚变反应的时刻才会有一些中子辐射,一旦反应结束就不会有中子辐射。建造在等离子体所的EAST装置由于其大厅是全封闭式结构,四周墙壁的厚度达到1.5米,屋顶的厚度为1米,所以其中子辐射不会影响到大厅之外的环境。
    (取材于《科学》2006年第4期吴维越《新型能源——“人造太阳”》)

【问题】
    14.下列关于“核聚变”的解说,不正确的一项是(    )
    A.核聚变反应过程与核裂变的反应过程正好相反。
    B.必须有5000万摄氏度以上的高温,才可能发生核聚变。
    C.核聚变反应需在一种极耐高温的容器“托卡马克”中进行。
    D.作为新能源材料,核聚变原料主要是海水中的氢和氢的同位素氘、氚。
    15.根据原文提供的信息,以下推断正确的一项是(    )
    A.核聚变反应过程放出的能量比核裂变大,所以它必将取代核裂变。
    B.核聚变能源的多种优势,未来将对能源危机的缓解起重要作用。
    C.因为核聚变原料很容易从海水中提炼出来,所以海边是最适宜建设核聚变装置的地方。
    D.大厅是全封闭结构,反应后又不会有中子辐射,因此核聚变不会对周边环境产生辐射危害。
    16.文段中有两个形象的提法“人造太阳”“海水变能源”,这两个提法分别从什么方面说明了核聚变?
    答:
    17.总结核聚变的优势(每一项都不得超过20个字)。
    答:

【参考答案】
    14.C(“托卡马克”是一种装置,第三段文字特别对它做了介绍,它是靠磁场产生的磁力线托举高温等离子体,不让它们与任何容器接触以免损坏容器。由此看来,“托卡马克”并不是一种容器。)
    15.B(A核聚变反应过程放出的能量比核裂变大,但不能推断它会彻底取代核裂变。C核聚变原料很容易从海水中提炼出来,不能得出海边最适宜建设核聚变装置的地方,建设核聚变装置的适宜条件文中并未明示。D全封闭结构与足够的厚度两个条件共同存在,才不会辐射到大厅以外的地方。)
    16.“人造太阳”:从核聚变反应原理同太阳通过聚变散发能量相似这一特点,对核聚变进行说明。“海水能源”:从核聚变所需原料这一特点,对核聚变进行说明。
    (全对得3分。答对一个方面得1分;两个方面都答对,但语言表述不准确得2分;只答“从原材料”……不答“原材料丰富”不得分。)
    17.(1)核聚变的原料来源充足;
    (2)原料提炼过程不会产生污染;
    (3)核聚变过程放出的能量比核裂变大得多;
    (4)只在聚变反应的时刻对会有辐射产生,比较安全。(答出4点得3分,答出3点得2分,答出2点得1分)

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