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共 21 篇文章

原子核

原子的原子及其原子核構想圖(中間為原子核,由二個質子(以紅色表示)和二個中子(以紫藍色表示),外部灰色部分則為電子雲)]] 原子核(德语:Atomkern,英语:Atomic nucleus)是原子的组成部分,位于原子的中央,占有原子的大部分质量。組成原子核的有中子和質子。当周围有和其中质子等量的电子围绕时,构成的是原子。原子核極其渺小,比如鈾的原子半徑/原子核半徑比例是26634,而氫是60250。 结构 核組成 原子核受核力影響由質…

化学位移

的化学位移总览图]] 化学位移()指的是原子核自旋在磁场中的核磁共振频率相对于同种核的某个标准共振频率数值的偏移,来源于不同的同种原子核所在的微观环境的差异。在核磁共振波谱学中,化学位移表现为波谱上峰的位置,研究者可以通过谱图中峰的数量、大小与相对位置其判断研究样品的分子结构,并将各个峰标定为分子中的某个原子,从而方便对该分子的进一步研究。 化学位移的概念也有用于描述其他形式的波谱学(如光电子能谱学)中的信号。 在核磁共振过程中,作用于…

釷燃料循環

釷燃料循環是一種使用釷同位素的核燃料循環,,作為增殖材料。在反應器中,被轉化成可裂變的人造鈾同位素,即核燃料。與天然鈾不同,天然釷僅含有微量的裂變物質(例如))不足以引發鍊式核反應。需要額外的裂變材料或其他中子源來啟動燃料循環。在釷燃料反應器中,吸收中子產生這與鈾增殖反應器中的過程相似,即增殖吸收中子形成裂變。根據反應器和燃料循環的設計,產生的 要麼就地裂變,要麼透過化學方法從用過的核燃料中分離出來,形成新的核燃料。 與鈾燃料循環相比,…

錒系化學

是在原子能領域中非常重要的一個錒系元素]] 錒系化學(Actinide chemistry)是核化学的一個主要分支領域,研究錒系元素的化學反應以及其分子系統。錒系元素共包含15個放射性金屬元素,分別是原子序89的錒至103的鐒。錒系元素的名稱得名自此列元素之首錒(Ac),而錒系元素常會用非正式的化學符號An來表示。錒系元素中除了d區的鐒外都是f區元素,最高能量的電子是在5f電子層。與同在f區的鑭系元素相比,錒系元素的價態變化較多,化學性…

核燃料

与核子数的关系]] 的一个研究性反应堆核心特写]] 核燃料()是指可被核反应堆利用,通过核裂变或核聚变产生实用核能的材料。核燃料既能指燃料本身,也能代指由燃料材料、结构材料和中子减速剂及中子反射材料等组成的燃料棒。 核燃料具有在所有实际燃料来源中最高的能量密度。 簡介 与核武器中不可控的核反应不同,核反应堆能控制核反应的反应速率。对于裂变核燃料,当今一些国家已经形成了相当成熟的核燃料循环,包含对核矿石的开采、提炼、浓缩、利用和最终处置。…

氟化鈾醯

氟化鈾醯(UO2F2),铀的化合物的一种,是在六氟化铀和空气中的水分的直接反应产物,也是六氟化铀氧化或与金属反应时生成的中间化合物。非常容易溶于水,有很强的吸水性,与水反应后由亮橙色变为黄色。氟化鈾醯在300℃的空气中表现稳定,当温度升高时,缓慢分解成U3O8,并释放出有毒气体。 毒理学 一般来说,氟化铀酰尽管都是由高浓缩铀生成,会有略强的放射性,但其化学危害远比物理放射性危害明显。氟化鈾醯具有强烈腐蚀性,吸入或摄入可能会致命,皮肤接触…

道尔顿 (单位)

道尔顿(dalton,Da)是一个非国际单位制的质量单位,用于计量微小质量,其定义为非束缚且静止的碳-12中性原子,处于核基态和电子基态下质量的。 1Da 称为原子质量常量(atomic mass constant,mu),因此为具有量纲的常量 (约1.661 kg)。 道尔顿原称原子质量单位(atomic mass unit,amu)、统一原子质量单位(unified atomic mass unit,u),IUPAC于1993年提出…

核裂变产物

、钚-239、铀-233的热中子裂变产物]] 核裂变产物即指核裂变过程中生成的产物。核裂变是指由较重的(原子序数较大的)原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。原子弹以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用(以铀-238制备的)钚-239为原料制成,而铀-235裂变在核电厂最常见,由钍-232制备的铀-233也在实验堆中使用。 特点与种类 重核原子经中子撞击后,分裂成为两个较轻的原子,这就是最初的…

辐射化学

辐射化学()为核化学的一部分,是一门研究辐射能作用于物体上产生的化学作用的学科;这与放射化学完全不同,因为经辐射被化学改变的物质不需要表现出放射性。其中一个例子就是将水转变为氢气与过氧化氢。

核反应

()與氘()反應形成高度激發狀態的中間產物 ——原子核,並立即再衰變為兩個α粒子()。圖中的紅色球體代表質子,藍色球體則代表中子。]] 核反應()在核物理和核化學中是指兩個原子核,或一個原子核和另一個外來的次原子粒子,發生碰撞並產生一或多個核種的過程。因此,核反應必定導致一種核種被轉換成另一種核種。若一個原子核和另一個原子核或粒子發生交互作用,並在不改變核種本質的情況下分離,這個過程將被視為一種核散射,而非核反應。核反應分成核融合和核分…

核裂变

(圖中未繪出)]] 核分裂()又称裂变反应(fission reaction),是指較重的(質量數較大的)原子核分裂成兩個以上较輕(質量數较小的)原子核的過程,屬於一種核反應或放射性衰變的形式。核裂变是由莉澤·邁特納、奥托·哈恩、弗里茨·施特拉斯曼及奥托·罗伯特·弗里施等科學家在1938年發現。 某些重原子核經中子撞擊後,會分裂成為兩個較輕的原子,同時釋放出數個中子,並且以γ射线的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重原子核,從而形…

核结合能

核结合能(),又稱為原子能或核能,是由组成原子核的核子之间发生的反应释放出的能量。同等质量下,原子能比化学反应中释放的热能要大数百万倍,例如原子量为235的铀元素,通过核裂变释放的能量约为200,000,000电子伏特,而原子量为12的碳元素,通过燃烧这种化学反应释放的能量仅为4.1电子伏特。 1905年,物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出狭义相对论,之后作为推论,又提出质能方程E=mc²,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。自此核能得到…

核化学

核化学(,又称为核子化學)是研究稳定和放射性原子核的反应、性质、结构、分离、鉴定等的一门学科。例如,研究不同的次原子粒子怎樣共同形成一個原子核以及研究原子核之中的物質究竟是如何變化的。 早期歷史 在威廉·倫琴發現X射線之後,很多科學家開始研究把放射線離子化。他們的其中之一就是亨利·貝克勒,他研究磷光與相片板變黑的關係。當貝克勒(在法國工作)發現這個時,沒有其他能量來源,鈾產生了射線可以令相片板變黑,放射線被發現。瑪麗亞·居里(在巴黎工作…

放射化学

放射化学()是化学的一个分支,旨在研究那些参与化学反应的物质属于或带有放射性核素的化学反应的一门学科。放射化学是关于放射性材料的化学;其中,放射性核素用于研究非放射性核素(在放射化学领域,由于缺乏放射性的物质在放射性衰变上是稳定的,因而往往又将这些非放射性物质称为冷物质或惰性物质)的性质和化学反应。放射化学在很大程度上是利用放射性来研究普通化学反应。 历史 此學科起源在19世紀末20世紀初,亨利·贝克勒於1896年發現鈾化合物所發射的輻…

放射性核素

:(Z為質子數;N為中子數) 黑色 – 穩定核種(皆為) ' – 長壽的原始放射性核種 其他顏色 – 非原生的放射性核種,穩定性從'到白色逐漸降低]] 放射性核種(或),又稱作放射性同位素(),是指原子核不穩定、具有放射性的核種。放射性核種會發生放射性衰變,放出游離輻射(如α射線、β射線、γ射線等),衰變成其他核種。 每種放射性核種的核穩定性各不相同,半衰期有長有短。放射性核種的半衰期沒有已知的時間上下限,範圍可以到55個數量級,短至幾…

質量欠缺

質量欠缺,亦作質量過剩、質量剩餘、質量盈餘,是指原子核在分裂前後間,其質量跟原子量的差別,單位是原子质量单位,由德國科學家哈恩和施特拉斯曼於1938年發現。 參考資料 Kenneth S. Krane 1987. Introductory Nuclear Physics John Wiley & Sons ISBN 0-471-80553-X Paul A Tipler, Ralph A. Llewellyn 2004. Modern …

氣體離心法

氣體離心法是一種製造濃縮鈾的機械式方法,用以從天然鈾中將鈾-238分離出鈾-235。離心機是依靠離心力原理運作,可以加速分子以上大小的物質。當圓筒狀物體開始旋轉,六氟化铀氣體就逐一通過各離心筒,逐漸累積純化。氣體離心法是取代早期氣體擴散法的核原料濃縮技術。此方法的最大優點是取得濃縮鈾-235的過程可以比氣體擴散法節省相當多的能量。 早期發展 最初在1919年被提出,首次成功於1934年。J.W.Beams和一些助手在維吉尼亞大學研發分開…

臨界

一個核子反應爐達到臨界系指其消耗的中子數等於核分裂產生的中子數,因此有足夠的中子繼續核分裂反應形成核連鎖反應,核反應是自我維持的 -- 也就是說,當反應率等于零時。在超臨界狀態下,反應率大於零。 如果消耗的中子數大於核分裂產生的中子數,稱「次臨界」或「亞臨界」。在此狀況之下沒有因為中子數隨核分裂反應變少,所以不會形成鏈反應。如果消耗的中子數小於核分裂產生的中子數,叫「超臨界」。在此狀況之下因為中子數隨核分裂反應變多,核反應愈演愈烈,是原…

长寿命裂变产物

長壽命裂變產物一般指由核裂變反應产生的、半衰期超過20萬年的放射性物質。這並非精確的科學定義,比如有人把某些半衰期在20年至100年間的裂變產物也稱作長壽命裂變產物。另外的人則主張把這些半衰期在20年-100年間的裂變產物稱作中等壽命裂變產物。 核廢料放射性的來源 核廢料中含有裂變產物,還含有錒系元素,以及中子活化后的放射性元素(又稱為激活产物)。 短壽命裂變產物 剛出堆的乏燃料在短期内具有極強的放射性,這種放射性大多來源於裂變產物中的…