什么是核裂变(核裂变的反应是什么)

最近HBO制作了一部关于切尔诺贝利的电视剧，引起了很好的反响。豆瓣评分甚至达到了9.6。

那么切尔诺贝利发生了什么？今天，我们来谈谈切尔诺贝利。

切尔诺贝利

切尔诺贝利是典型的核电站，其主要原理是核裂变反应。什么是核裂变？

很多人脑子里通常会想到原子弹。

然而，这只是作为一种武器。事实上，核裂变也能为人类活动提供大量能量。

我们以铀-235为例。如果我们用中子快速轰击铀-235的原子核，钡和氪就会分离，释放出2-3个中子。

反应后物质的总质量小于反应前，损失的质量转化为能量。根据质能方程E = MC ^ 2，我们可以计算出大约释放了200 mev的能量。

释放的中子可以继续轰击其他铀-235，引起一系列核裂变反应，这被称为链式反应。

核裂变反应有多剧烈？

这么说吧。如果只有一克铀-235完全裂变，产生的能量相当于20吨TNT炸药，足以炸毁120米内的建筑物。

核反应堆

切尔诺贝利实际上是一座依靠核裂变反应提供能量的核电站。主要装置是核反应堆。核反应堆是如何提供电力的？

我们应该从核反应堆的结构开始。我们都知道核裂变会释放出大量的能量。如果冷水被倒入其中，冷水的温度会升高，直到形成蒸汽。蒸汽从出口排出后，会通过汽轮机变成液态水，同时带动汽轮机旋转，从而供电。

在整个过程中，核裂变释放的能量可以通过水和蒸汽的状态变化实现汽轮机的旋转，进而提供电能。

但是我们必须控制反应器的反应速度。科学家们想到的方法实际上是控制中子数。如果中子数减少，核裂变反应自然会减少。反应堆的控制棒可以吸收中子，也就是说我们通过控制插入控制棒的数量来控制反应速率，插入的反应棒越多，反应速率越慢。

那为什么切尔诺贝利会发生事故呢？

操作错误

切尔诺贝利事故与工程师的操作有很大关系。那时候总有做“停电测试”的计划，意思是停电时如何保持供电。

科学家们想到了使用柴油发电机的方法，但启动柴油发电机大约需要一分钟，因此需要确保断电后一分钟内能够供电。科学家发现核裂变反应中仍有余热，可以继续驱动汽轮机运转，靠惯性提供电能。

因此，他们从1982年开始实验，前三次都失败了。第四次实验开始于1986年4月26日。首先需要模拟停电，所以需要降低反应堆的输出功率。

结果，在这个过程中，在反应堆中产生了衍生物Xe -135，它可以连续吸收中子，这进一步降低了核反应堆的反应速率。这种现象被称为“反应堆中毒”。

为了提高反应速度，工作人员想到了拔出控制棒。然而，根据安全规定，仍需要至少28根控制棒来确保紧急情况下的安全。但他们只保留了18个。也就是说，在这个时候，只要有一点扰动，就可能发生爆炸。

结果不幸的是，由于一系列的误操作，最终发生了爆炸。应该说，本来是一个小小的失误，却造成了巨大的灾难。

你真的能埋葬过去吗？

事故发生后，消防队第一时间赶来救援，却被告知是一起普通火灾。结果，由于辐射超标，两人当场死亡，其余28名消防员很快全部死亡。

当时，1200吨燃料仍在受损的反应堆堆芯燃烧，辐射粒子进入大气层，随风飘散。这对周围的环境产生了很大的影响。

因此，我们必须首先控制火势。苏联政府派出300架直升机向反应堆内投掷混有硼酸的沙袋，共600吨，以控制火势。但其中27人在几天后死于过度辐射。

虽然火势得到控制，但并没有遏制住核污染的扩散和核威胁。特别是过去消防队喷了很多水灭火，积在反应堆下面。如果熔化的铀和石墨遇到水，就会发生大爆炸。科学家估计，如果所有的铀都被炸毁，整个欧洲将被夷为平地。

结果，消防员冒着生命危险进入现场，排干了所有的水。最后，所有的消防员都牺牲了。此外，苏联政府还出动直升机投掷2400吨铅块，将大火扑灭。但是铅遇热会溶解，人吸入铅会中毒，所以这些飞行员都死了。

这只能解决核威胁。至于核污染，最大的问题是会渗入地下，污染地下水。结果，政府转移了1万名矿工，挖了深达150米的隧道，在炉芯周围又挖了30米，注入了大量冷却剂，然后用一层水泥墙包围起来。未来，这些矿工中有四分之一活不过40岁。其他幸存者基本上都是疾病缠身。

然后，苏联在爆炸的反应堆周围建造了一个长170米、宽66米的钢石棺，将整个反应堆封闭起来。

但这并没有解决空气体中的污染物。苏联政府派了一架直升机将这种名为“布宝”的液体喷到地面上，这种液体可以与辐射混合，称为“石膏”，然后找人清理“石膏”，清理石膏需要10万预备役士兵和40万平民。最终，这些人基本上过早死亡或身体残疾。

在如此惨烈的救援下，这次事故的情况才得以稳定。因为挽救局面，苏联投入了大量的人力和财力，最终导致了苏联的解体。

然而，当年的石棺只有30年的寿命，也就是说，在2006年，这口石棺无法再次密封事故现场。苏联解体了，切尔诺贝利现在在乌克兰，乌克兰没有经济能力再建一座石棺。

铀的半衰期为24000年，这意味着将辐射减少一半需要24000年。如果任其发展，将对整个世界构成巨大威胁。

后来，在世界各国的共同努力下，一个新的石棺被重建。

今天的切尔诺贝利

几年前，科学家们回到了切尔诺贝利的隔离区。我以为它会死在这里，即使有动物，也会是那种受到辐射的畸形动物。

没想到，隔离区竟然成了野生动物的天堂。这里的动物虽然要遭受辐射，但与人类造成的伤害相比，辐射根本算不了什么，所以这次事故对它们来说成了好事。

在隔离区，重新出现或引入的动物有:

山猫、猫头鹰、白鹭、天鹅、棕熊、欧洲野牛、蒙古野马、獾、海狸、野猪、鹿、麋鹿、狐狸、兔子、水獭、浣熊、狼、水禽、灰蓝色山雀、黑松鸡、黑鹳、鹤、白尾鹰。

可以说是充满了活力。

你看，对于动物来说，人类可能比核武器更可怕。

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