三位一體 (核試驗)和核連鎖反應

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三位一體 (核試驗)和核連鎖反應之间的区别

三位一體 (核試驗) vs. 核連鎖反應

三位一體（Trinity），也有音譯作托立尼提或特里尼泰，是人類史上首次核試驗的代號，是曼哈頓計劃的一部分。美國陸軍在1945年7月16日於新墨西哥州索科羅縣的托立尼提沙漠舉行，這次試驗被認為核子時代開始的象徵。 三位一体核试验测试的是一个内爆式的爆炸装置，核装药为5kg的伽玛相的钚。其昵称为“小工具”（The Gadget）。1945年8月9日在长崎投放的胖子原子弹采用了同样的设计结构，三位一體試驗的當量約為20,000噸TNT，爆炸高度30.5m，爆炸温度7千万K，1000码内放射性沾染达1000伦琴，最佳爆炸高度应为458m，弹体重3吨，内径1.4m，有效系数5%。. 核連鎖反應是當發生一個核反應，兩個或以上的周邊核反應被觸動，從而帶動其他核反應以指數形式增長。 在臨界質量的核裂變燃料發生的不受控核連鎖反應可釋放出巨大能量，也是核武的概念，而連鎖反應可通過控制，成為日常所需的能源。 唯一已知的自然核連鎖反應堆位於西非加彭共和國的奧克洛（Oklo），該處有一個長達20億年歷史的古老核反應堆。.

核裂变

核裂变（；），--，是指由較重的（原子序数較大的）原子，主要是指鈾或鈽，分裂成较輕的（原子序数较小的）原子的一種核反應或放射性衰變形式。核裂变是由莉澤·邁特納、奥托·哈恩及奥托·罗伯特·弗里施等科學家在1938年發現。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子彈應用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電廠最常見。 重核原子經中子撞擊後，分裂成為兩個較輕的原子，同時釋放出數個中子，並且以伽马射线的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子，從而形成鏈式反應而自發分裂。原子核分裂時除放出中子還會放出熱，核電廠用以發電的能量即來源於此。因此核裂变產物的結合能需大於反應物的的結合能。 核裂变會將化學元素變成另一種化學元素，因此核裂变也是核遷變的一種。所形成的二個原子質量會有些差異，以常見的可裂变物质同位素而言，形成二個原子的質量比約為3:2。大部份的核裂变會形成二個原子，偶爾會有形成三個原子的核裂变，稱為，大約每一千次會出現二至四次，其中形成的最小產物大小介於質子和氬原子核之間。 現代的核裂变多半是刻意產生，由中子撞擊引發的人造核反應，偶爾會有自發性的，因放射性衰變產生的核裂变，後者不需要中子的引發，特別會出現在一些質量數非常高的同位素，其產物的組成有相當的機率性甚至混沌性，和质子发射、α衰變、等單純由量子穿隧產生的裂变不同，後面這些裂变每次都會產生相同的產物。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。核燃料是指一物質當中子撞擊引發核裂变時也會釋放中子，因此可以產生鏈式反應，使核裂变持續進行。在核电站中，其能量產生速率控制在一個較小的速率，而在原子彈中能量以非常快速不受控制的方式釋放。 由於每次核分裂釋放出的中子數量大於一個，因此若對鏈式反應不加以控制，同時發生的核分裂數目將在極短時間內以幾何級数形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多，將會瞬間釋放大量的能量。原子彈便應用了核分裂的這種特性。製成原子彈所使用的重核含量，需要在90%以上。 核能發電應用中所使用的核燃料，鈾-235的含量通常很低，大約在3%到5%，因此不會產生核爆。但核電廠仍需要對反應爐中的中子數量加以控制，以防止功率過高造成爐心熔毀的事故。通常會在反應爐的慢化劑中添加硼，並使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核分裂速度。從鎘以後的所有元素都能分裂。 核分裂時，大部分的分裂中子均是一分裂就立即釋出，稱為瞬發中子，少部分則在之後（一至數十秒）才釋出，稱為延遲中子。.

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