新能源技术-核能
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核能
黄素逸 杜一庆
发光发热约50亿年的太阳能源来自何处?
本世纪初,伟大的物理学家、思想家爱因斯坦 提出了著名的相对论后,根据他的质能转换公 式,人们得知:一切质量都具有能量,反之亦 然;质量与能量可以互相转化,质量的耗损与 能量的产生成正比。不过,现代科学技术还做 不到把一定的质量全部转化为能量,但部分质 量的转化已经实现。例如,原子核聚变反应、 裂变反应,以及某些质量不大的正、反基本粒 子的"湮没反应"等等。
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1911年,英籍物理学家卢
瑟福,完成了他那有名的 "α粒子大角度散射实验",
并把结果公布于世:他证
实了原子中除电子外,还Βιβλιοθήκη Baidu存在着"原子核",建立了 原子的"有核模型"。1919 年,卢瑟福在用α粒子即拟
原子核轰击氮原子核时,
放射性与放射性衰变
原子核自发地放射出α,β,γ等射线的现象,称为放射 性。
1898年,贝可勒尔等人通过试验,发现射线在磁场中 的偏转现象。1898-1914年,卢瑟福等人又区分出:β 射线同阴极射线一样,是一种带负电的电子流;α射 线是一种带正电的粒子流即氦核流。γ射线是一种波长 极短的电磁波,是能量极高的不带电的光子流。至此, 人们才揭示了天然射线的真面目。
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
贝可勒尔的发现,引起了一位在巴黎大学求学的波兰年 轻女子的浓厚兴趣。此人便是后来与法国物理学家皮埃 尔·居里结婚的玛丽·居里。居里夫妇用他们制作的"金箔 验电器"作探测器,在对贝可勒尔射线探索的基础上开 展了深入研究,并取得了辉煌成就:1898年,他们先后 发现了两个新的放射性元素钋和镭。后来,居里夫人以 惊人的毅力,用加热和搅拌等简单方法,整整奋斗了四 年,从数以吨计的沥青铀矿石和铀盐矿渣中成功地制取 了仅0.1克氯化镭。接着,她又用电解法获得金属镭,并 精确地测定了它的相对原子量。放射性元素镭的发现既 具有重大理论价值,又具有巨大实用价值。
发现了中子。中子的发现无
疑是继电子、质子、原子核
发现后,核物理学家描绘原
子内部结构图像最精彩的一 笔!
詹姆斯·查德威克
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1913年,丹麦理论物理学家 尼尔斯·玻尔发展了普朗克的 量子论,提出了新的原子结 构的量子化轨迹说,确定了 原子的量子状态由其几个轨 道上电子的能级所表征。后 来,又经过德国布罗意、薛 定谔和泡利等物理学家的努 力,终于正确地描述了原子 内部结构,提出了仍为当今 科学界公认的“小太阳系原 子模型”。
核电站的发展概况- 世界上第一座反
应堆
核电站的发展概况- 世界上第一座反
应堆
1954年在库尔 恰托夫的主持 下,苏联建成 了世界上第一 座核电站—— 奥布灵斯克核 电站。从此, 核电站便在世 界各地蓬勃发 展起来。
History of the British Included: Establishment of AERE Harwell 1946 Aerial View of AERE Harwell in 1948
In 1951, Experimental Breeder Reactor (EBR-1), located at the National Reactor Testing Station in Idaho, was completed.(USA)
实现了首次人工核反应, 并打出了"带正电的粒子"-氢原子核。这就是发现"质 子"的实验。
欧内斯特·卢瑟福
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
20世纪30年代初,在德国物 理学家玻特和贝克尔所进行 的用α粒子轰击铍核的有名 实验中,德、法、英、中四
国核物理学家都为寻找卢瑟 福预言的原子里的"中性粒子 "进行了努力。1932年,英国 物理学家查德威克捷足先登
应堆
1942年,以费米为首的一批科学家在美国建成 了世界上第一座“人工核反应堆”,首次实现 了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。 核反应堆是使核能以可控方式释放的装置。人 们建造核裂变反应堆的目的有二:(1)把它 当作一个“中子源”,利用裂变产生的大量中 子以生产军用与民用同位素,或开展科学研究 及实验;(2)将它当作一个“热源”,利用 核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。
发光发热约50亿年的太阳能源来自何处?
1938年,美国物理学家贝特和德国天文学家魏 扎克各自独立地指出:在太阳里存在着4个氢 核合成一个氦核并释放出能量的大规模的热核 聚变反应。能否使热核聚变反应所产生的能量 有控制地释放出来,让它为人类服务,是科学 家们正在探索的一个问题。他们设计了种种被 称为受控热核聚变的实验装置。例如,1984年 我国就建成并顺利启动了名为"中国环流器一 号"的受控热核聚变实验装置。可见,人类接 触和应用核能的历史是源远流长的。
中子数和质子数过多或偏少的核素都是不稳定的,它 会自发地蜕变成另一种核素,同时放出射线。这种现 象叫做放射性衰变。放射性衰变主要有三种:α衰变、 β衰变和γ衰变。
放射性与放射性衰变
放射性与放射性衰变
放射性与放射性衰变
核电站的发展概况
核电站的发展概况
核电站的发展概况- 世界上第一座反
尼尔斯·玻尔
原子的质量
1905年是核科技史上极为重要的一年。当年,爱因斯 坦在他的陋室写出了一篇题为《论运动物体的电动力 学》的论文。正是在这篇区区9000字的论文中,他揭 示了狭义相对论的基本原理,提出了著名的质能关系 式E=mc2(E为能量,m为质量,c为真空中的光速), 它表明物质的质量与能量是可以互换的。这为后来解 释核裂变、热核聚变、正反粒子湮没等现象提供了理 论依据。1916年,爱因斯坦又创建了广义相对论。相 对论是爱因斯坦建立起来的一个宏大而深奥的理论体 系,是20世纪人类最光辉的精神产品之一,无论在科 学上或哲学上都具有重大意义。
受控热核试验装置—中国环流器一号
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1896年,法国物理学家亨 利·贝可勒尔从铀盐的实验 中发现了天然放射性,指 出铀是一种能放出射线的 元素。他还预言了"沥青铀 矿中除铀以外,一定还存 在着未被发现的射线的元 素。"这一重大发现实际上 成为核科技发展史的起点。
亨利·贝可勒尔
黄素逸 杜一庆
发光发热约50亿年的太阳能源来自何处?
本世纪初,伟大的物理学家、思想家爱因斯坦 提出了著名的相对论后,根据他的质能转换公 式,人们得知:一切质量都具有能量,反之亦 然;质量与能量可以互相转化,质量的耗损与 能量的产生成正比。不过,现代科学技术还做 不到把一定的质量全部转化为能量,但部分质 量的转化已经实现。例如,原子核聚变反应、 裂变反应,以及某些质量不大的正、反基本粒 子的"湮没反应"等等。
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1911年,英籍物理学家卢
瑟福,完成了他那有名的 "α粒子大角度散射实验",
并把结果公布于世:他证
实了原子中除电子外,还Βιβλιοθήκη Baidu存在着"原子核",建立了 原子的"有核模型"。1919 年,卢瑟福在用α粒子即拟
原子核轰击氮原子核时,
放射性与放射性衰变
原子核自发地放射出α,β,γ等射线的现象,称为放射 性。
1898年,贝可勒尔等人通过试验,发现射线在磁场中 的偏转现象。1898-1914年,卢瑟福等人又区分出:β 射线同阴极射线一样,是一种带负电的电子流;α射 线是一种带正电的粒子流即氦核流。γ射线是一种波长 极短的电磁波,是能量极高的不带电的光子流。至此, 人们才揭示了天然射线的真面目。
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
贝可勒尔的发现,引起了一位在巴黎大学求学的波兰年 轻女子的浓厚兴趣。此人便是后来与法国物理学家皮埃 尔·居里结婚的玛丽·居里。居里夫妇用他们制作的"金箔 验电器"作探测器,在对贝可勒尔射线探索的基础上开 展了深入研究,并取得了辉煌成就:1898年,他们先后 发现了两个新的放射性元素钋和镭。后来,居里夫人以 惊人的毅力,用加热和搅拌等简单方法,整整奋斗了四 年,从数以吨计的沥青铀矿石和铀盐矿渣中成功地制取 了仅0.1克氯化镭。接着,她又用电解法获得金属镭,并 精确地测定了它的相对原子量。放射性元素镭的发现既 具有重大理论价值,又具有巨大实用价值。
发现了中子。中子的发现无
疑是继电子、质子、原子核
发现后,核物理学家描绘原
子内部结构图像最精彩的一 笔!
詹姆斯·查德威克
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1913年,丹麦理论物理学家 尼尔斯·玻尔发展了普朗克的 量子论,提出了新的原子结 构的量子化轨迹说,确定了 原子的量子状态由其几个轨 道上电子的能级所表征。后 来,又经过德国布罗意、薛 定谔和泡利等物理学家的努 力,终于正确地描述了原子 内部结构,提出了仍为当今 科学界公认的“小太阳系原 子模型”。
核电站的发展概况- 世界上第一座反
应堆
核电站的发展概况- 世界上第一座反
应堆
1954年在库尔 恰托夫的主持 下,苏联建成 了世界上第一 座核电站—— 奥布灵斯克核 电站。从此, 核电站便在世 界各地蓬勃发 展起来。
History of the British Included: Establishment of AERE Harwell 1946 Aerial View of AERE Harwell in 1948
In 1951, Experimental Breeder Reactor (EBR-1), located at the National Reactor Testing Station in Idaho, was completed.(USA)
实现了首次人工核反应, 并打出了"带正电的粒子"-氢原子核。这就是发现"质 子"的实验。
欧内斯特·卢瑟福
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
20世纪30年代初,在德国物 理学家玻特和贝克尔所进行 的用α粒子轰击铍核的有名 实验中,德、法、英、中四
国核物理学家都为寻找卢瑟 福预言的原子里的"中性粒子 "进行了努力。1932年,英国 物理学家查德威克捷足先登
应堆
1942年,以费米为首的一批科学家在美国建成 了世界上第一座“人工核反应堆”,首次实现 了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。 核反应堆是使核能以可控方式释放的装置。人 们建造核裂变反应堆的目的有二:(1)把它 当作一个“中子源”,利用裂变产生的大量中 子以生产军用与民用同位素,或开展科学研究 及实验;(2)将它当作一个“热源”,利用 核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。
发光发热约50亿年的太阳能源来自何处?
1938年,美国物理学家贝特和德国天文学家魏 扎克各自独立地指出:在太阳里存在着4个氢 核合成一个氦核并释放出能量的大规模的热核 聚变反应。能否使热核聚变反应所产生的能量 有控制地释放出来,让它为人类服务,是科学 家们正在探索的一个问题。他们设计了种种被 称为受控热核聚变的实验装置。例如,1984年 我国就建成并顺利启动了名为"中国环流器一 号"的受控热核聚变实验装置。可见,人类接 触和应用核能的历史是源远流长的。
中子数和质子数过多或偏少的核素都是不稳定的,它 会自发地蜕变成另一种核素,同时放出射线。这种现 象叫做放射性衰变。放射性衰变主要有三种:α衰变、 β衰变和γ衰变。
放射性与放射性衰变
放射性与放射性衰变
放射性与放射性衰变
核电站的发展概况
核电站的发展概况
核电站的发展概况- 世界上第一座反
尼尔斯·玻尔
原子的质量
1905年是核科技史上极为重要的一年。当年,爱因斯 坦在他的陋室写出了一篇题为《论运动物体的电动力 学》的论文。正是在这篇区区9000字的论文中,他揭 示了狭义相对论的基本原理,提出了著名的质能关系 式E=mc2(E为能量,m为质量,c为真空中的光速), 它表明物质的质量与能量是可以互换的。这为后来解 释核裂变、热核聚变、正反粒子湮没等现象提供了理 论依据。1916年,爱因斯坦又创建了广义相对论。相 对论是爱因斯坦建立起来的一个宏大而深奥的理论体 系,是20世纪人类最光辉的精神产品之一,无论在科 学上或哲学上都具有重大意义。
受控热核试验装置—中国环流器一号
原子内部结构之谜是怎样揭开的?
1896年,法国物理学家亨 利·贝可勒尔从铀盐的实验 中发现了天然放射性,指 出铀是一种能放出射线的 元素。他还预言了"沥青铀 矿中除铀以外,一定还存 在着未被发现的射线的元 素。"这一重大发现实际上 成为核科技发展史的起点。
亨利·贝可勒尔