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“烧火做饭”与核电站 从结合能看殊途同归

2015-12-16 09:28来源:科普中国作者:寒木钓萌关键词:华龙一号压水堆核电技术快中子增殖堆收藏点赞

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习主席访英期间,我国斥资约588亿元拿下英国核电大单,最让国人骄傲的是,我国自主研发的“华龙一号压水堆核电技术将用于英国布拉德韦尔核电站项目,这是我国核电技术第一次出口到老牌发达国家,很多网友高兴的同时,更希望对诸如“压水堆”、“重水堆”、“快中子增殖堆”以及核电的原理有更进一步通俗易懂地了解。鉴于此,咱们今天就来一起愉快地聊聊核电。

你身边的质能等价

图1 核电站发电原理图

核电站常给人一种既神秘又高大上的感觉,但其实,其发电的原理跟我们日常生活中见到的现象,比如烧火做饭等等,本质上是相似的。

例如,空气中的水蒸气凝结成水时会放出热量,而水结冰时也要放出能量,这个能量从广义上来说叫做“结合能”,判断会不会放出结合能的方法之一是,根据逆反应进行推断,比如,把水变成蒸气需要加热,把冰融化成水也需要加热。反过来就可以推出,水蒸气液化成水,水凝固成冰,当然要放出能量了。

图2 冰的融化过程

以上反应发生在分子与分子之间,在更小的原子世界也如此,比如一个质子和一个电子共同结合成一个氢原子时要放出13.6电子伏的能量,而当两个氢原子不期而遇,结合成氢气分子时,也要放出4电子伏的能量;还有,当一个碳原子和两个氧原子结合,也会产生“火花”(碳的燃烧现象),它们生成一个二氧化碳分子,并放出4.1电子伏的能量。

图3燃烧就是一个结合并放出结合能的过程

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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