主題:核技術

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核技術主題

這個是國際公認的放射性符號。
國際原子能機構旗幟。

核技術是涉及原子核核反應的技術。 其中值得注意的核技術包括核反應爐核醫學核武器。 除此之外,它還用於煙霧探測器英語Smoke detector和槍枝瞄準具等等其他應用。

核能是利用釋放核能產生熱量的核反應,然後最常用於蒸汽輪機以在核電廠中發電。 作為核技術,核能可以從核分裂放射性衰變,和核融合反應中獲得。

目前,核電的絕大部分電力來自的核分裂。 核衰變過程用於小眾應用,例如放射性同位素熱電機(RTG)。 聚變能發電仍然是國際研究的焦點。 本文主要討論用於核分裂發電。

2017年,民用核電供電量為2,488太瓦時(TWh),相當於全球總發電量的10%左右。 截至2018年4月,全世界有449個民用核分裂反應爐,總電力為394吉瓦(GW)。 截至2018年,58座核電站反應爐正在建設,154座反應爐計劃建造,總裝機容量分別為63 GW和157 GW。 截至2019年1月,共提議337個反應爐。 大多數正在建造的反應爐是亞洲的第三代反應爐

特色條目

太陽是一個天然的核融合反應爐。在它的核心,太陽發生以每秒鐘6.2億噸氫的核融合。
核融合,是將兩個較輕的結合而形成一個較重的核並釋放能量的一種核反應形式。在此過程中,物質沒有守恆,因為有一部分正在聚變的原子核的物質被轉化為光子(能量)。核融合是給活躍的或「主序的」恆星提供能量的過程。

兩個較輕的核在融合過程中產生質量虧損而釋放出巨大的能量,兩個輕核在發生聚變時因它們都帶正電荷而彼此排斥,然而兩個能量足夠高的核迎面相遇,它們就能相當緊密地聚集在一起,以致核力能夠克服庫侖斥力而發生核反應,這個反應叫做核融合

舉個例子:兩個質量小的原子,比方說,在一定條件下(如超高溫和高壓),會發生原子核互相聚合作用,生成中子-4,並伴隨著巨大的能量釋放。

原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程E=mc²,原子核之淨質量變化(反應物與生成物之質量差)造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核,稱為核分裂,如原子彈爆炸;如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核,稱為核融合。一般來說,這種核反應會終止於,因為其原子核最為穩定。

在20世紀50年代,發展用於民用目的的受控熱核融合開始被認真地研究,並一直持續到今天。在經過60年從以前的實驗中做出設計改進之後,兩個項目,國家點火裝置(National Ignition Facility)和國際熱核融合實驗反應爐(ITER)達到盈虧平衡點,也就是在這個過程中產生儘可能多的能量達到需要點燃的反應的能量。


特色圖片

Credit:

核醫學醫學醫學影像學(醫學成像)的一個分支,其利用物質的核特性來進行診斷治療。如上所示為一位年輕女性的骨骼的閃爍掃描法英語Scintigraphy掃描圖像,其中右側眼眶下方有一處病變。


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