提示:不是。铀核裂变的生成物并不确定,所以其核反应方程不是唯一的。
(3)慢化剂的作用是什么?是为了减慢裂变速度吗?
提示:慢化剂的作用是使快中子减速,以便于中子与铀核作用发生链式反应,不是为了减慢裂变速度,而是为了提高中子的利用率。
对铀核裂变和链式反应的分析
1.铀核的裂变和裂变方程
(1)核子受激发:当中子进入铀235后,便形成了处于激发状态的复核,复核中由于核子的激烈运动,使核变成不规则的形状。
(2)核子分裂:核子间的距离增大,因而核力迅速减弱,使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块,同时放出2或3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能。
(3)常见的裂变方程:
①U+n→Xe+Sr+2n。
②U+n→Ba+Kr+3n。
2.链式反应的条件
(1)铀块的体积大于临界体积。
(2)铀块的质量大于临界质量。
以上两个条件满足一个,则另一个条件自动满足。
3.裂变反应的能量:铀核裂变为中等质量的原子核,发生质量亏损,所以放出能量。一个铀235核裂变时释放的能量如果按200 MeV估算,1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t标准煤完全燃烧时释放的能量,裂变时能产生几百万度的高温。
4.铀235比铀238更易发生链式反应
在天然铀中,主要有两种同位素,99.3%的是铀238,0.7%的是铀235,中子能引起这两种铀核发生裂变,但它们和中子发生作用的情况不同。
(1)铀235:俘获各种能量的中子都会发生裂变,且俘获低能量的中子发生裂变的概率大。
(2)铀238:只有俘获能量大于1 MeV的中子才能发生裂变,且裂变的几率小。能量低于1 MeV的中子只与铀核发生弹性碰撞,不引起裂变。因此,为了使链式反应容易发生