核 是什么_A核

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核能有多强大？目前人类引爆的威力最大的炸弹是苏联制造的氢弹AN602，也被称为“沙皇炸弹”。沙皇炸弹的威力是5000万吨TNT当量。什么概念？仅次于当年导致恐龙灭绝的小行星撞击事件！

让我们来看看人类是如何发现核能、获取核能、利用核能的。

什么是核能？

核能中的“核”指的是原子核。我没想到小原子能包含这么多能量。

原子由三种粒子组成，即质子、中子和电子。其中质子和中子紧密结合形成原子核，电子围绕原子核旋转。结合质子和中子的力称为强核力(或强相互作用)，是宇宙中的一种基本力，也是已知的四种基本力(引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用)中最强的一种。

人们发现，原子核在裂变和聚变过程中会放出巨大的能量，这种能量被称为核能。

人类如何发现核能？

1938年，德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀-235。结果铀-235的原子核在吸收了这个中子后开始分裂，随着2~3个中子的释放，也释放出比化学反应大得多的能量。哈恩当时不确定是不是核裂变，但经过反复验证，最终确定是铀核的裂变。

这个实验彻底打破了怀疑论者的认知，开启了人类利用原子能的新时代。

下图为奥托·哈恩纪念币，展示了链式反应核裂变的过程:

为了先于德国制造原子弹，美国做出了曼哈顿计划，也就是制造原子弹的计划。这是一个庞大的项目，有10万精英人才加入，历时3年，耗资20亿美元。最后在1945年进行了第一次核爆炸实验。后来间接推动了战争的结束，迎来了人类短暂的和平。

人类怎样利用核能？

原子核不仅在分裂时释放能量，在结合时也释放能量。这也对应了两种获取核能的方式，即重核裂变和轻核聚变。

目前人类可以利用的是核裂变。简单来说就是通过引发连锁反应来获得。中子轰击铀-235原子核后，铀-235会分裂成两个更小的原子核，并产生2~3个中子，以及β、γ射线，释放能量。新产生的中子将继续轰击其他铀-235原子核，引起新的裂变。这就是连锁反应。

目前人类还没有完全掌握核聚变，核聚变是两个小质量的原子核在高温下结合形成一个新的原子核并释放能量的过程。这个过程需要极高的温度和压力。太阳利用核聚变为地球提供热量，其中心温度可达1500万摄氏度。

人类要想在地球上成功实现核聚变，必须提供远高于1500万摄氏度的温度，因为没有办法在地球上获得太阳内部那么大的压力。

此后需要上亿的高温，地球上的任何物质在这个温度下都是以固态存在的，所以需要发展一种磁场约束的方法。

目前，根据核裂变，我们建造了核电站来获取能源；但核聚变由于要求高，目前只能存在于实验室，距离真正实用还有很大距离。不过值得探讨，因为核聚变比核裂变释放的能量更大。

这就是关于核能的故事。感谢阅读。