核能与热能的事儿。

作者: mirror (*)

日期: 03/21/2011 03:39:32

有人对核安全专家郁祖盛解释反应堆的热能的来源有些“微词”。的确，“这个热能实际上就是中子通过水， 水叫慢化剂也叫冷却剂，中子和水分子之间产生摩擦，生热就利用这个热能。摩擦生热，但是它是中子和水分子之间的摩擦”的说法有些不入耳。但是人家是核安全的专业，不能强求知道核物理上很详细的事情。当然，这也说明国人专家的“档次”比较低，或者是明白人不愿意“抛头露面”。

核能从哪里来的故事应该算是常识了。它来自核子之间的“结合能”。这个“结合能”通常要比原子之间的“结合能”大一百万倍。这个“结合能”是如何转化到热能的呢？能把这个事情（现象）说匀乎了并不容易。但是这个“结合能”最终要变成热能的结果是可以知道的。因为热能是能量形式中最低级的东西了。从“高级”走向“低级”的道理也是“物理”。

所谓能不容易，是说看起来简单，但是编起故事来比较难。都知道摩擦生热。但是如何解释摩擦生热这个现象呢？以为不难的人不妨试试解说一下。

核裂变的“引信”是低能的中子。但是裂变释放出来的能量载体的大头并不在那些小粒子上，而是在那些大块儿的“核裂片”上。U236的两个大“核裂片”一个大约在95的质量左右，另一个在140的质量左右。具有动能的“核裂片”与周围的原子（核）碰撞，经过平均飞行距离（数十微米的量级）后，动能变成了热能。用水的作用第一是为了除热，带走这个核分裂产生出来的热能，第二是为了作中子的减速剂，使高速中子变成低速的，增大中子捕获反应的截面积。

由于核燃料的能量密度大，产生的热密度也大。所以要做成很细的燃料棒，增加冷却的面积，“分而治之”。

一般人对材料状态的理解都局限在固态和融化这样状态变化上，而专业上往往注意热应力。水冻冰之后水管涨裂的现象也要分类在“热应力”范畴。因此，核燃料棒在融化之前就会有应力破损，由此放射性物质会泄露到冷却水中并随着蒸汽跑出来。虽然这样的泄露量很少。

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就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。