铀裂变方程式:235U+1n=137Ba+97Kr+2n。
一、铀核裂变
铀核是一种物理元素,铀有三种同位素(所谓同位素是指它们的原子核内含的质子数目相同,但含的中子数目不相同的元素,它们在元素周期上放在同一个位置上),即铀-234、铀-235和铀-238。
其中的铀-234和铀-238不会发生核裂变,只有铀-235这种同位素原子能够发生核裂变,或者说,做核燃料的实际上是铀-235。但是,从矿山里开采出来的铀里面,铀-235的含量却又是很低,仅占0.66%,绝大部分是铀-238,它占了99.2%。
二、裂变过程
处于激发态的原子核(例如,铀-235核吸收一个中子之后,就形成激发态的铀-236核)发生形变时,一部分激发能转化为形变势能。随着原子核逐步拉长,形变能将经历一个先增大后减小的过程。
这是因为有两种因素在起作用:来自核力的表面能是随形变而增大的;来自质子之间静电斥力的库仑能却是随形变的增大而减小的。
三、应用:氢弹
核武器的一种,是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘(D)、氚(T)等质量较轻的原子的原子核发生核聚变反应(热核反应)瞬时释放出巨大能量的核武器,又称聚变弹、热核弹、热核武器。氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同,但威力比原子弹大得多。
原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量,氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量。还可通过设计增强或减弱其某些杀伤破坏因素,其战术技术性能比原子弹更好,用途也更广泛,其爆炸达到的温度约为3.5亿度,远远高于太阳中心温度(约2000万度)。