核裂变（资料可跳过）

裂变开释能量是因为原子核中质量－能量的储存体例以铁及相干元素(见核分解)的核的形状最为有效。从最重的元素一向到铁，能量储存效力根基上是持续窜改的，以是，重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量干系上都是无益的。如果较重元素的核能够分裂并构成较轻的核，就会有能量开释出来。但是，很多这类重元素的核一旦在恒星内部构成，即便在构成时要求输入能量(取自超新星发作)，它们倒是很稳定的。不稳定的重核，比如铀－235的核，能够自发裂变。快速活动的中子撞击不稳定核时，也能触发裂变。因为裂变本身开释分裂的核内里子，以是如果将充足数量的放射性物质(如铀－235)堆在一起，那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变，此中每一个起码又触发别的两个核的裂变，依此类推而产生所谓的链式反应。这就是称之为原枪弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的迟缓体例)的能量开释过程。对于核弹，链式反应是失控的爆炸，因为每个核的裂变引发别的好几个核的裂变。对于核反应堆，反应停止的速率用插入铀(或其他放射性物质)堆的可接收部分中子的物质来节制，使得均匀起来每个核的裂变恰好激发别的一个核的裂变。

核裂变是如何发明的？

核裂变所开释的高能量中子挪动速率极高(快中子)，是以必须通过减速，以增加其撞击原子的机遇，同时激发更多核裂变。普通商用核反应堆多利用慢化剂将高能量中子速率减慢，变成低能量的中子(热中子)。商营核反应堆遍及采取浅显水、石墨和较高贵的重水作为慢化剂。

最后，奥多想到了一个别例：用非放射性的钡作标记，不竭地探测和测量放射性的镭的存在。如果铀衰变成镭，钡就会探测到。

莉泽・迈特纳（lisemeitner）和奥多・哈恩（ottohahn）同为德国柏林威廉天子研讨所（kaiserwilhelminstitute）的研讨员。作为放射性元素研讨的一部分，迈特纳和哈恩曾经斗争多年缔造比铀重的原子（超铀原子）。用游离质子轰击铀原子，一些质子会撞击到铀原子核，并粘在上面，从而产生比铀重的元素。这一点看起来显而易见，却一向没能胜利。

我们应谨慎操纵核裂变!

他们用其他重金属测试了本身的体例，每次的反应都不出所料，统统都按莉泽的物理方程式所描述的产生了。但是一到铀，这类人们所知的最重的元素，就行不通了。全部20世纪30年代，没人能解释为甚么用铀做的尝试老是失利。

从物理学上讲，比铀重的原子不成能存在是没有事理的。但是，100多次的实验，没有一次胜利。明显，尝试过程中产生了他们没成心识到的事情。他们需求新的尝试来讲明游离的质子轰击铀原子核时势实产生了甚么。

就如许迈特纳发明了核裂变的过程。

她当即熟谙到本身已经找到了答案：质子的增加使铀原子核变得很不稳定，从而产生分裂。他们又做了一个尝试，证明当游离的质子轰击放射性铀时，每个铀原子都分裂成了两部分，天生了钡和氪。这个过程还开释出庞大的能量。

一周后，莉泽穿戴雪鞋在初冬的雪地里漫步，这是一个画面从她心中一闪而过：原子将本身扯破开来。这个画面来得那么活泼、惊人和激烈，她几近从设想中就能感到原子核的跳动，能听到原子扯破时收回的咝咝声。

核裂变(nuclearfission)又称核分裂，是一个原子核分裂成几个原子核的窜改。是指由重的原子，主如果指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应情势。

核裂变是在1938年发明的，因为当时第二次天下大战的需求，核裂变被起首用于制造能力庞大的原子兵器――原枪弹。原枪弹的庞大能力就是来自核裂变产生的庞大能量。目前，人们除了将核裂变用于制造原枪弹外，更尽力研讨操纵核裂变产生的庞大能量为人类造福，让核裂变始终在人们的节制下停止，核电站就是如许的装配。

没等他们停止本色性的尝试，莉泽就不得不逃往瑞典，遁藏下台的希特勒纳粹党。奥多只得单独停止他们的巨大的尝试。

只要一些质量非常大的原子核像铀(you)、钍(t)等才气产生核裂变。这些原子的原子核在接收一其中子今后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三其中子和很大的能量，又能使别的原子核接着产生核裂变……，使过程持续停止下去，这类过程称作链式反应。原子核在产生核裂变时，开释出庞大的能量称为原子核能，俗称原子能。1公斤铀－235的全数核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量(足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时)，与燃烧300万吨煤开释的能量一样多。另见裂变和聚变。

他们先停止前期尝试，肯定在铀存在的前提下钡对放射性镭的反应，还重新测量了镭的切当衰变速率和衰变形式。这花了他们三个月的时候。

将近4年以后，1942年12月2日下午2时20分，恩里克・费米扳动开关，几百个接收中子的镉节制棒冲出石墨块和数吨氧化铀小球垒成的反应堆。费米在芝加哥大学斯塔格足球场的西看台下的地下网球场内堆放了4.2万个石墨块。这是天下上第一个核反应堆――是迈特纳发明的产品。1945年，原枪弹的发明是她的核裂变发明的第二次利用。

哈恩完成尝试两周后，莉泽就收到了一份长长的陈述，此中记叙了他尝试的失利。哈恩用集束粒子流轰击铀，却连镭也没获得，只探测到了更多的钡――钡远远多出了尝试开端时的量。他感到利诱不解，要求莉泽帮他解释这究竟是如何回事。

核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的窜改。只要一些质量非常大的原子核像铀、钍等才气产生核裂变。这些原子的原子核在接收一其中子今后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三其中子和很大的能量，又能使别的原子核接着产生核裂变……，使过程持续停止下去，这类过程称作链式反应。原子核在产生核裂变时，开释出庞大的能量称为原子核能，俗称原子能。1克铀235完整产生核裂变后放出的能量相称于燃烧2.5吨煤所产生的能量。比原枪弹能力更大的核兵器是氢弹，就是操纵核聚变来阐扬感化的。核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚分解一个原子核的过程。只要较轻的原子核才气产生核聚变，比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出庞大的能量，并且比核裂变放出的能量更大。太阳内部持续停止着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。