开眼界长见识——实拍原子反应堆启动

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有什么大惊小怪的 不就是比我家水壶大一号么? 哪天我给你弄一个热得快丢暖瓶里 比这爽多了……

切连科夫辐射是介质中运动的物体速度超过该介质中光速时发出的一种以短波长为主的电磁辐射,其特征是蓝色辉光。这种辐射是1934年由俄罗斯物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫发现的,因此以他的名字命名。1937年另两名俄国物理学家伊利亚·弗兰克和伊戈尔·塔姆成功地解释了切连科夫辐射的成因,三人因此共同获得1958年的诺贝尔物理学奖。

根据狭义相对论,具有静质量的物体运动速度不可能超过真空中的光速c,而光在介质中的传播速度(相速度)是小于c的,例如在水中(折射率n为1.33)光仅以0.75c的相速度在传播。物体可以被加速到超过介电质中的光相速,加速的来源可以是核反应或者是粒子加速器。带电粒子以超过介质中的光速穿过介质时,会发出切连科夫辐射。

4楼 Hyneman
话说核反应堆应该是用外部的中子源来激活的吧,千万别告诉我说是自激活啊!
28楼 新新哥
50公斤核材料就能自己临界启动,用中子点火是减少核材料的用量。

本文内容于 2013/12/15 19:13:52 被新新哥编辑
29楼 楚江夕落
能不能科普一下?
临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。不同的可裂变材料,受核子的性质(如裂变横切面)、 物理性质、物料型状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响,而会有不同的临界 质量。能够以最少的物料到达临界质量的形状是球形。如果在四周加以中子反射物料,临界质量可以更少。有中 子反射的球形铀-235临界点为15公斤左右。钚则为10公斤左右。 热核反应只有在极高的温度(几千万度)下才能进行,而这样高的温度只有在原子弹爆炸时才能产生,因此氢 弹必须用原子弹作为点燃热核材料的“雷管”。 铀235是原子弹的主要装药。要获得高加浓度的铀235并不是一件轻而易举的事,这是因为,天然铀235的含 量很小,大约140个铀原子中只含有1个铀235原子,而其余139个都是铀238原子。原子弹的另一种重要装药是钚 239。钚239是通过反应堆生产的。在反应堆内,铀238吸收一个中子,不发生裂变而变成铀239,铀239衰变成镎 239,镎239衰变成钚239。由于钚与铀是不同的元素,因此虽然只有很少一部分铀转变成了钚,但钚与铀之间的 分离,比起铀同位素间的分离来却要容易得多,因而可以比较方便地用化学方法提取纯钚。铀233也是原子弹的 一种装药,它是通过钍232在反应堆内经中子轰击,生成钍233,再相继经两次 β 衰变而制得。从上面我们可以看 到,后两种装药是通过反应堆中的铀235裂变生产的。也就是说,它们的生成是以消耗铀235为代价的,离不开铀 235。因此没有铀235就没有反应堆,就没有原子弹,就没有今天大规模的原子能利用。 核子武器在引爆以前必须维持在次临界。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。投掷在广岛的“小男孩”原子弹是把一小块的铀透过枪管射向另一大块铀上,造成足够的 质量。这种设计称为“枪式”。钚核弹不能以这种方法引爆。第一枚钚原子弹“胖子”的钚是造成一个在次临界以下 的中空球状。引爆时使用包围在四周的炸药把钚挤压,增加密度及减少空间,造成即发临界。这成设计称为“内 爆式”。 在枪式原子弹中,将一部分铀放在一端,而将另一部分铀放在“炮筒”内,借助于烈性炸药,极迅速地将它们 完全合在一起,造成超临界,产生高效率的爆炸。为了减少中子损失,核装药的外面有一层中子反射层。在枪式 结构中,每块核装药不能太大,最多只能接近于临界质量,而决不能等于或超过临界质量。因此当两块核装药合 拢时,总质量最多只能比临界质量多出近一倍。这就使得原子弹的爆炸威力受到了限制。

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