核聚变和核裂变有什么区别？

   裂，即分裂，是一个变多个；而聚，即聚集，是多个变一个。

   对于核物理，本质是一样的，都是在转换的过程中损失了质量，变成了能量。当前的应用来讲，常用的核聚变一般是指氘和氚聚变成氦的过程，常用的核裂变有钍Th、233U铀、235U铀、239Pu钚等的裂变。从控制的角度来讲，区别是，裂变容易控制和引发，只需控制中子流的密度，而聚变不容易控制。需要上亿度的高温，但聚变却是在宇宙中最常见的核反应。从环境的角度来讲，区别是，裂变更加污染环境，而聚变相比较就要好很多。 无论是从控制还是环境的角度来区分，这都不能说明是这两类反应的本质区别，只是不同原料和方式的区别，换一种原料和方式，就是同一类反应也是会有区别的。我们将来也有可能会发现更容易控制的聚变方式和原料或裂变方式原料，而且没有污染。比如说正反物质的湮灭就是。

 

    核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像钍Th(90,232)、铀U(92,238)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变……，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。

    核聚变。核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变，比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出巨大的能量，而且比核裂变放出的能量更大。

    核聚变：是几个或一些氢原子核聚变为一个较重的原子核，并放出巨大的能量的过程。太阳内部连续进行着氢聚变成氦He(2,4)过程，它的光和热就是由核聚变产生的。比原子弹威力更大的核武器是氢弹，就是利用核聚变来发挥作用的。

 

    原子由原子核和核外电子构成，其中原子核又由质子和中子构成。根据原子核变化情况的不同，可分为三种类型：核裂变、核聚变和核衰变。

    1、三种类型的概念

衰变：指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化过程。放出α粒子的衰变叫做α衰变；放出β粒子的衰变叫做β衰变。

裂变：指重核分裂成两个或几个质量相差不大的部分的过程。

聚变：指较轻原子核聚合成较重原子核的核反应过程。

    2、三种类型的能量释放

   由爱因斯坦质能方程△E=△mc2可知，物体具有的能量跟它的质量之间存在着简单的正比关系，物体的质量和能量在一定条件下是可以相互转化的。如果原子核反应后的总质量小于反应前的总质量，则减小的质量将变为能量释放出来。在核的裂变、聚变和衰变中，由于有质量的损失，所以都有一定能量放出。但是，在单位时间、单位质量的核裂变、聚变和衰变中放出能量多少是不一样的。一般说来，衰变放出的最少，裂变放出的较多，而聚变放出的最多。如：单位质量的氘核聚变是单位质量235U裂变所放出能量的4倍左右。

    3、人类对三种类型中放出能量的利用

   A、衰变能的利用

在目前人类发现的两千多种原子核中，绝大多数的原子核是不稳定的，它们在自发的、缓慢的变成新核的过程中放出能量。地球内部巨大的热能就是地球在漫长的演化过程中，由岩石中所含的铀U、钍Th、镭Ra等放射性元素衰变中释放的能量积累而来。地热是一种取之不尽、洁净的能源。现在，世界上许多国家已利用地热取暖、育种、发电等。

    B、核的裂变能已被人类用之于军事、经济和科研等方面。

现在的核能主要是利用原子核的裂变能，重要的裂变材料有钍Th、233U、235U、239Pu钚等。核能能量密集，核电站地区适应性强，运转费用低，收益大。因此，世界各国尤其发达国家竞相发展核电站。

   C、核聚变能的利用

核聚变反应在宇宙中是很普遍的现象。在太阳和许多恒星内部，温度高达100万度以上，在那里进行着激烈的核反应。太阳每秒中放出的能量约为3.8* 1026焦耳，到达地球的仅约20亿分之一，但对我们人类的意义却非常大。一是没有太阳就没有生命，没有人类；二是我们利用的能源绝大多数来源于太阳。如：石油、煤、天然气、水能、风能、生物能、沼气等。人工核聚变已开始用在军事上，如氢弹，它的炸药为氘化锂，可以做得很大，它的TNT当量可达千万吨级。

   现在，人类已力图使用人工核聚变作能源。首先，聚变反应放出的能量比裂变放出的能量大得多；其次，核聚变不产生放射性废物；最后，核裂变原料钍Th、铀U、钚Pu等在地球上的储量据估计只能用几百年；而核聚变原料氘在地球上是取之不尽的，它广泛地存在于海水中。每克氘聚变可以放出105千瓦小时的能量，而地球表面海水存量是1018吨的数量级。所以海水中蕴藏的氘所能供给的聚变能是1025千瓦小时的数量级。按目前世界能源消耗率估计可以用几百亿年。可见，人类一旦解决利用核聚变能的技术难题，世界上的能源问题也就解决了。

 

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1、衰变、裂变、聚变的物理方程式有何区别? 

　 衰变分a和&衰变, 衰变指的是有高位同位数的原子由高位失去中子到低位的过程,如C14转变成C12的过程。裂变则是原子核发生变化,如U235裂变成Ba141 和 氪92 和3个中子的过程。 聚变也是原子核发生变化,如H2聚变成He4的过程。

  2、物理变化和化学变化的区别和共同之处是什么? 

　化学变化是粒子分解后重组,物理变化是粒子未发生分解和重组(这里的粒子广义的指分子,离子,原子.随便再说下核变化,是指原子内发生衰变,裂变,聚变,导致质量亏损或赢余,由爱因斯坦的质能方程放出巨大能量的过程) 共同之处是物质都发生了变化...

    3、核能可做什么? 

　核能可分为三类:(1)裂变能,重元素(如铀、钚等)的原子核发生分裂时释放出来的能量;(2)聚变能,由轻元素(氘和氚)原子核发生聚合反应时释放出来的能量;(3)原子核衰变时发出的放射能。 核能发电: 核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。...

  4、核能到底是什么? 

　核能可分为三类:(1)裂变能,重元素(如铀、钚等)的原子核发生分裂时释放出来的能量;(2)聚变能,由轻元素(氘和氚)原子核发生聚合反应时释放出来的能量;(3)原子核衰变时发出的放射能。核能与化学能的区别在于,化学能是靠化学反应中原子间的电子交换而获得能量。

  5、原子核的形成 

　原子核具有衰变现象(包括人工的).另外,原子核还能产生裂变(重核)和聚变(轻核),从而获得巨大的原子能..

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聚变可以同裂变同时进行吗?

答：完全可以．在氢弹中，氘与氚（都是氢元素）的聚变需要极高的温度使他们变成等离子体才能发生，而这些能量由内部的小规模核裂变提供，因而是可能一起发生的．现在和平利用核能的实验中也有利用激光和电热使氘与氚聚变的．但裂变需要的是不同的原子．因而只要有不同原子就有可能办到．

答：是可以的，20,000摄氏度以上就行。原子弹是裂变，叫单相弹氢弹使用原子弹裂变产生的高温引发聚变，叫二相弹。

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两个较轻的原子（质量数大致小于16）聚合成一个较重的原子核，同时放出大量的能量，这种核反应叫聚变反应。它是获得原子能的重要途径之一。一升的海水约含有0.03克的氘，通过核聚变反应能产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量。由于原子核间有很强的静电斥力，核聚变反应必须在几千万摄氏度至上亿摄氏度的高温下才能发生。太阳和一些恒星内部温度很高，原子核有足够在的动能克服核间静电斥力而发生聚变反应。太阳里发生的持续的核聚变反应，源源不断地给我们提供光和热。

 

一个重的原子核分裂成两个质量略为不同的较轻的原子核，同时放出大量能量，这种反应叫做裂变反应。裂变有自发裂变和受激裂变反应两种。自发裂变是原子核不稳性的一种表现形式，天然同位素自发裂变半衰期都很长，如铀-238约为1016年；一些原子核比铀原子核重的同位素（超铀核素）自发裂变半衰期相对较短，如锎-252只有85.5年。重原子核受到其他粒子（中子、带电粒子、光子）轰击时分裂成两个质量略为不同的较轻原子核，叫受激裂变。1947年，我国科学家钱三强、何泽慧首先观察到中子轰击铀裂变时，铀核也有分裂成三块或四块的情况。但这种现象是非常稀少的。三分裂和四分裂相对于二分裂之比分别为3：1000和3：10000。重核裂变时释放出大量的能量，是获得原子能重要途径之一。1公斤铀-235完全裂变释放出的能量相当于两万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，也相当于2700吨标准煤完全燃烧释放出的能量。重核裂变反应释放的大量能量已在核电站中得到充分应用。

爱因斯坦1905年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量。１９３８年，德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在居里夫人实验的基础上，发现了核裂变现象：当中子撞击铀原子核时，一个铀核吸收了一个中子，分裂成两个较轻的原子核，在这个过程中质量发生亏损，因而放出很大的能量，并产生两个或三个新的中子，这就是核裂变反应。

1946年，在法国居里实验室工作的中国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的"三裂变"、"四裂变"现象，即铀原子核在中子的作用下，除了可以分裂为两个较轻的原子核外，还可以分裂为三个甚至四个更轻的原子核。只有铀－223、铀－235和钚－239这三种材料的原子核可以由"热中子"引起核裂变，因此它们被称为易裂材料。其中只有铀－235存在于自然界，铀－233、钚－239分别是由自然界中的钍－232、铀－238吸收中子后生成的。而在天然铀中，铀－235仅占0.7％，其余的99.3％几乎都是铀－238。

链式裂变反应释放的核能叫做核裂变能。这种20世纪出现的新能源，目前已占人类总能源消费量的６％。核能的和平利用，对于缓解能源短缺、减轻环境污染都具有重要意义。但是，核裂变产生的核废料、核电站能否安全运转，都引起人们的忧虑。如果利用轻原子核的聚变反应产生的核聚变能够得到工业应用，那么人类将从根本上解决能源需求的问题。

核聚变能是两个轻原子核结合在一起时，由于发生质量亏损而放出的能量。核聚变的原料是海水中的氘（重氢）。早在1934年，物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘－氘反应制取了氚（超重氢），首次实现了聚变反应。海水里的氘只占0.015％，但由于地球上有大量海水，每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量，因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的。据估计，海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用50亿年。有关科学家们正在积极研究、一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能。

美国广播公司1999年４月12日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说：使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为２１世纪开发一种安全而又取之不尽的能源--聚变能- -而进行的努力取得了进展。建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的"国家球形核聚变实验装置（ＮＳＴＸ）" ，使支持提供聚变能研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。能源部长理查森说："ＮＳＴＸ是有关这项技术具有潜力的最佳例证。它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离。"日本从20世纪70年代开始进行核聚变研究，目前已研究开发出五种核聚变反应方式。中国也十分重视核能的开发利用，主要研制开发快中子堆、高温气冷堆和聚变－裂变混合堆三种先进反应堆。科学家们估计，到2050年，核聚变技术将达到实用化水平。

核聚变与核裂变的区别

核聚变就是小质量的两个或几个原子核合成一个比较大的原子核，核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核，在这个变化过程中都会释放出巨大的能量,前者释放的能量更大,

 

世界上的每一种物质都处于不稳定状态，有时会分裂或合成，变成另外的物质。物质无论是分裂或合成，都会产生能量。由两个氢原子合为一个氦原子，就叫核聚变，太阳就是依此而释放出巨大的能量。原子弹则是用裂变原理造成的，目前的核电站也是利用核裂变而发电。

    核裂变虽然能产生巨大的能量，但远远比不上核聚变，裂变堆的核燃料蕴藏极为有限，不仅产生强大的辐射，伤害人体，而且遗害千年的废料也很难处理，核聚变的辐射则少得多，核聚变的燃料可以说是取之不尽，用之不竭。

    核聚变要在近亿度高温条件下进行，地球上原子弹爆炸时可以达到这个温度。用核聚变原理造出来的氢弹就是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热，来触发核聚变起燃器，使氢弹得以爆炸。但是，用原子弹引发核聚变只能引发氢弹爆炸，却不适用于核聚变发电，因为电厂不需要一次惊人的爆炸力，而需要缓缓释放的电能。

    关于核聚变的“点火”问题，激光技术的发展，使可控核聚变的“点火”难题有了解决的可能。目前，世界上最大激光输出功率达100万亿瓦，足以“点燃”核聚变。除激光外，利用超高额微波加热法，也可达到“点火”温度。世界上不少国家都在积极研究受控热核反应的理论和技术，美国、俄罗斯、日本和西欧国家的研究已经取得了可喜的进展。

    1991年11月9日17时21分，物理学家们用欧洲联合环形聚变反应堆在1.8秒种里再造了“太阳”，首次实现了核聚变反应，温度高达2×108℃，为太阳内部温度的10倍，产生了近2兆瓦的电能，从而使人类多年来对于获得充足而无污染的核能的科学梦想向现实大大靠近了一步。

    我国自行设计和研制的最大的受控核聚变实验装置“中国环流器一号”，已在四川省乐山地区建成，并于1984年9月顺利启动，它标志着我国研究受控核聚变的实验手段，又有了新的发展和提高，并将为人类探求新能源事业做出贡献。美中两国科学家分别于1993年和1994年在这个领域的研究和实验中取得新成果。

    目前，美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂，科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后，受控核聚变发电将广泛造福人类。

    核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体3He（氦－3），氘和氚在地球上蕴藏极其丰富，据测，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油，这就是说，1升海水可产生相当于300升汽油的能量。一座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克。

    氘的发热量相当于同等煤的2000万倍，天然存在于海水中的氘有45亿吨，把海水通过核聚变转化为能源，按目前世界能源消耗水平，可供人类用上亿年。锂是核聚变实现纯氘反应的过渡性辅助“燃料”，地球上的锂足够用1万年～2万年，我国羌塘高原锂矿储量占世界的一半。

    科学家们发现，以3He（氦－3）为燃料的核聚变反应比氘氚聚变更清洁，效益更高，而且与放射性的氘氚不同的是3He是一种惰性气体，操作安全。获得过诺贝尔奖金的科学家博格、美国总统军备控制顾问保罗·尼采1991年曾撰文说，没有其它能源能像3He那样几乎无污染。

    下世纪初，人类将在月球上开采地球上不存在的3He（氦－3）矿藏，用于代替氚，从而使目前世界各地建造的实验性聚变反应可以攻克关键性的难关，使其走上商用成为可能。地球上并不存在天然的3He，作为核武器研究的副产品，美国每年生产大约20千克，但一台实验性反应堆就需要至少40千克。月球上的钛矿中蕴藏着丰富的3He资源。

    月球表面的钛金属能吸收太阳风刮来的3He粒子。据估计，月球诞生的40亿年间，钛矿吸收了大约100万吨3He，其能量相当于地球上有史以来所有开发矿物燃料的10倍以上。1994年日本宣布了去月球开发3He的计划项目，日本比美国在3He聚变项目上的投资要多出100倍。

    1986年起美国威斯康星州的麦迪逊就成了3He研究中心。只要从月球上运回25吨3He，就可满足美国大约一年的能源需要。目前，全球每年的能源消费大约1000万兆瓦，联合国1990年公布的数字，到2050年时将会猛增至3000万兆瓦，每年从月球上开采1500吨3He，就能满足世界范围内对能源的需求。

    按上述开采量推算，月球上的3He至少可供地球上使用700年。但木星和土星上的3He几乎是取之不尽、用之不竭的。综上所述，可以看出，核聚变为人类摆脱能源危机展现了美好的前景。

核聚变与核裂变的区别 

	核裂变		核聚变
定义	通过重元素原子核发生分裂反应，放出大量能量		通过轻元素的原子核发生聚合反应，放出巨大能量。
主要原料	释放的能量相对较少		是核裂变的4倍
主要原料	为铀、钍		氢、氘、氚
过程	原子的原子核在吸收一个中子后会分裂成二个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和大量能量，其释放出的中子又能使别的原子核发生裂变，产生链式反应。		两个或两个以上的轻原子核在超高温等特定条件下聚合成一个较重的原子核，并释放出巨大的能量，也叫热核反应
反应类型	重核裂变 链式裂变反应		氢核反应 D-D和D-He4反应
军事应用		原子弹	氢弹

 

利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘（读"刀"，又叫重氢）和氚（读"川"，又叫超重氢）聚合成较重的原子核如氦而释出能量。核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。至于氚，虽然自然界中不存在，但靠中子同锂作用可以产生，而海水中也含有大量锂。
　　第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行，所以是安全的。
　　目前实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近于成功，但要达到工业应用还差得远。按照目前技术水平，要建立托卡马克型核聚变装置，需要几千亿美元。
　　另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力，靠它使气体约束，所以称为惯性约束），就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（1皮等于1万亿分之一）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。
　　原理上虽然就这么简单，但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率，离需要的还差几十倍、甚至几百倍，加上其他种种技术上的问题，使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。
　　尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服，但其美好前景的巨大诱惑力，正吸引着各国科学家在奋力攀登。