1公斤的铀235裂变后能释放多少能量?地球还剩下多少铀(核裂变)
2025-02-21 15:17:10阅读量:11 字体:大 中 小

1MeV对应1.6 x 10^-13焦耳的能量,这意味着每235个原子核裂变后会释放3.2 x 10^-11焦耳的能量。已知1mol铀235含有6.02 x 10^23个原子,其质量为235克。因此,1克铀235包含约2.56 x 10^21原子,所以1千克铀235包含2.56 x 10^24原子。乘以这个数字,由一个235原子核裂变释放的能量,你得到8.2 x 10^13焦耳的能量,由1kg铀235的裂变释放。这个概念是什么?这样,1千克标准煤的热值是29307千焦。这表明核能是多么强大,也是多么困难怪人类对核能有如此“迷恋”。
那么,地球上的铀能供应人类多久呢?地球上的铀是不可再生的,少用一点。根据笔者收集的资料,世界已探明的铀储量约为700万吨,其中铀235约占0.7%。如果按照目前人类的平均消耗量来计算,那么这些铀矿中的铀235只够供人类使用80年左右。
这显然是不够的,所以人类转向铀238(占人口约99.3%),并提出了“快增殖反应堆”技术,即在铀238的原子核中放入一个中子,然后变成钚239,而钚239容易发生核裂变。这可以用于随后的核能发电。科学家估计,在快速增殖反应堆技术成熟后,铀的使用可能会增加50倍。在此基础上,我们可以乐观地估计,地球上有足够多的已知铀,可以使用大约4000年,尽管如果加上未发现的铀,时间可能更长。
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