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核能
铀核裂变与链式反应 · 能源与可持续发展
裂变次数
0 次
放出中子
0 个
状态
待轰击
示意值，不是实测
先猜一个铀核裂变放出的中子，会引发更多铀核裂变吗？
先选一个，再看结论和实验。
结论会，连锁反应。放出的中子再撞别的铀核，就是链式反应。
第 1 镜 · 装置 装置：中央一个铀核，周围三个铀核，左侧一个中子准备轰击，控制棒未插入。
先选加不加控制棒，再点播放，看中子轰击后裂变和中子数怎样变。换条件会回到第 1 镜。
要点 · 记忆点
能源与可持续发展
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一个铀核裂变放出两三个中子，这些中子再撞别的铀核，就是链式反应。
裂变和链式反应
重核被中子打中，分成两个较小的核，这是裂变。放出的中子再去引发别的铀核裂变，一代接一代，才叫链式反应。
控制棒靠吸中子
插深一些，被吸收的中子多，参与裂变的中子少，反应减弱；往上提，反应增强。反应堆就靠这个调快慢。
核能的好处和代价
能量密度高，发电不烧煤，不排二氧化碳。代价是核废料要长期安全处理，一旦出事故影响很大。
聚变还没用来发电
太阳内部是聚变，轻核合成较重的核。受控聚变还在研究，现在的核电站烧的都是裂变燃料。
易错画布上只有四个铀核，次数是两代反应的示意值，跟真实反应堆的实测数据不是一回事。
观察什么
轰击
中子撞向中央铀核，铀核裂成两块碎片，同时放出三个中子。
不加控制棒
三个中子都去撞周围的铀核，第二代变成 4 次裂变、9 个中子，状态显示迅速增强。
插入控制棒
两个中子被控制棒吸走，只剩一个中子继续引发裂变，第二代 2 次裂变、3 个中子，状态显示受控、稳定。
这个实验在说明什么
这一页把链式反应和控制棒放在一起看：一个铀核裂变放出的中子再去撞别的铀核，一代接一代；控制棒插多深，决定还有多少中子能参与。
控制棒是唯一能调的东西，它不改裂变本身，只吸收中子——插深一些，被吸收的中子多，参与裂变的中子少，反应就减弱；往上提则相反。
裂变次数和中子数按「一次裂变放出三个中子」做示意，只演到第二代，控制棒吸收几个中子同样是示意，不是反应堆的实测参数。现在核电站烧的都是裂变燃料，受控聚变还在研究；核能发电不烧煤、不排二氧化碳，代价是核废料要长期安全处理。
裂变次数和中子数按「一次裂变放出三个中子」做示意，只演到第二代，不是反应堆的实测参数。控制棒吸收几个中子同样是示意。教材：人教社电子课本 · 物理九全。
讲给家长听
合上这一页，说说控制棒为什么能减慢链式反应。
卡住了？看一眼
控制棒吸收中子，能参加裂变的中子变少，反应就慢下来。