聞宇愛百科2020-02-22 22:25:58

先讓結論，在核裂變時，我們不需要讓中子準確地撞擊原子核，我們只需要

讓裂變材料的質量達到臨界質量

，我們就可以讓核裂變的鏈式反應延續下去。

下面，讓我們從頭來進行比較詳細的解釋。

什麼是核裂變呢？

核裂變是一種鏈式反應

，在核電站或者原子彈中，以鈾235作為裂變材料。下面是裂變反應中的方程式。

即使用一箇中子撞擊一個鈾235原子，得到一個鋇原子，一個氪原子和3箇中子；而3箇中子又會繼續撞擊周圍的鈾235，形成鏈式反應。

在核裂變反應中，會發生質量虧損，而虧損的質量，則會變成能量釋放。原子彈就是在鈾235雪崩一般的核裂變中釋放出巨大能量的。

愛因斯坦用著名的質能方程刻畫了這個釋放能量的過程。

其中，

m為虧損的質量，c為光速，E就是釋放的能量

。1kg的鈾235，釋放的能量，相當於10噸TNT炸藥爆炸的能量。

那我們怎麼樣才能讓核裂變鏈式反應的第一個反應開始呢？這裡會有一個叫做“

臨界質量”

的概念。

這個概念在教科書的解釋是，維持核子連鎖反應所需的裂變材料質量，不同的可裂變材料，受核子的性質、物理性質、物料型狀、純度、是否被中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等等因素影響，而會有不同的臨界質量。

簡單來說，就是想要鈾235核裂變發生，對鈾235的

質量、濃度和體積

是有要求的，需要達到某一個值。

我們以原子彈為例，上圖為原子彈的示意圖。

在原子彈爆炸前，中子源位於原子彈的中央，而裂變材料鈾235則分佈在中子源的附近。其中每一塊鈾235，都未達到臨界質量。

當引爆時，原子彈內部的炸藥首先爆炸，產生的推力，會將

每一塊鈾235推向彈體中央，使鈾235聚集超過臨界質量

。這時，只要有哪怕一箇中子撞擊，就會引發鏈式反應，產生巨大的破壞能量。

在核電站中，工程師們使用了石墨降低中子的速度，控制棒來控制反應的快慢，使裂變在可控的情況下緩慢進行。

以上就是如何讓中子撞擊鈾原子核的解釋，若有疑問，可以在評論區一起討論。

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