核裂变的基本反应原理是什么？
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核裂变（德语：Kernspaltung；英语：nuclear fission），在港台称作核分裂，是指由较重的（原子序数较大的）原子，主要是指铀或钚，裂变成较轻的（原子序数较小的）原子的一种核反应或放射性衰变形式。核裂变是由莉泽·迈特纳、奥托·哈恩、弗里茨·施特拉斯曼及奥托·罗伯特·弗里施等科学家在1938年发现。原子弹以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电站最常见。
重核原子经中子撞击后，裂变成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子，并且以伽马射线的方式释放光子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成X反应而自发裂变。原子核裂变时除放出中子还会放出热，核电站用以发电的能量即来源于此。因此核裂变产物的结合能需大于反应物的的结合能。
核裂变会将化学元素变成另一种化学元素，因此核裂变也是核迁变的一种。所形成的二个原子质量会有些差异，以常见的可裂变物质同位素而言，形成二个原子的质量比约为3:2[1][2]。大部分的核裂变会形成二个原子，偶尔会有形成三个原子的核裂变，称为三裂变变，大约每一千次会出现二至四次，其中形成的最小产物大小介于质子和氩原子核之间。
现代的核裂变多半是刻意产生，由中子撞击引发的人造核反应，偶尔会有自发性的，因放射性衰变产生的核裂变，后者不需要中子的引发，特别会出现在一些质量数非常高的同位素，其产物的组成有相当的几率性甚至混沌性，和质子发射、α衰变、集X衰变等单纯由量子穿隧产生的裂变不同，后面这些裂变每次都会产生相同的产物。原子弹以及核电站的能量来源都是核裂变。核燃料是指一物质当中子撞击引发核裂变时也会释放中子，因此可以产生X反应，使核裂变持续进行。在核电站中，其能量产生速率控制在一个较小的速率，而在原子弹中能量以非常快速不受控制的方式释放。
由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个，因此若对链式反应不加以控制，同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够多，将会瞬间释放大量的能量。原子弹便应用了核裂变的这种特性。制成原子弹所使用的重核含量，需要在90%以上。
核能发电应用中所使用的核燃料，铀-235的含量通常很低，大约在3%到5%，因此不会产生核爆。但核电站仍需要对反应堆中的中子数量加以控制，以防止功率过高造成堆芯熔毁的事故。通常会在反应堆的慢化剂中添加硼，并使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核裂变速度。从镉以后的所有元素都能裂变。
核裂变时，大部分的裂变中子均是一裂变就立即释出，称为瞬发中子，少部分则在之后（一至数十秒）才释出，称为延迟中子。
235U 原子核的一种裂变过程
235U 原子核吸收一个中子，变成236U 原子核，然后236U 原子核裂变成二个快速运动的较小原子核，并释放三个中子，同时也会产生伽马射线（图中未绘出）
机制
核裂变可以在没有中子撞击的情形下出现，这种核裂变称为自发裂变，是放射性衰变的一种，只出现在几种较重的同位素中。不过大部分的核裂变都是一种有中子撞击的核反应，反应物裂变为二个较小的原子核。核反应是依中子撞击的机制所产生，不会依照自发裂变中相对较固定的指数衰减及半衰期特性所控制。
现今已经知道许多种类的核反应，核裂变和其他核反应最大的不同点是核裂变是由中子撞击所产生，而产生的多个X中子会撞击其他核子，会启动更多的核裂变，因此成为核X反应（链反应的一种），有时可以控制一些条件来调整核X反应的影响程度。
可以产生核X反应的化学元素同位素称为核燃料，也称为可裂变物质。其中最重要的是235U（铀元素的同位素，原子量235），是及239Pu（钚元素的同位素，原子量239），这些核燃料裂变后大部分会形成原子量在95及135左右的元素（核裂变产物）。大部分核燃料的自发裂变非常缓慢，透过α/β衰变链，时间从的数千纪到数地质年代。在核反应堆或是核武中，大部的核裂变是由中子的撞击产生，而核裂变也会产生中子，引发更多的核裂变。
诱导核裂变事件
其中的慢中子被铀235的原子核吸收，裂变成两个快速移动，原子量较小的元素（核裂变产物）及更多的中子。大部分的能量变成核裂变产物及中子的动能
链式反应
许多重元素，像是铀、钍、钚，会有由放射性衰变产生的自发裂变，以及由中子引发的核反应。任何吸收中子可以发生核裂变的原子核称为“可裂变物质”（fissionable），但可以吸收缓慢移动的热中子发生核裂变的原子核才能称为易裂变物质（fissile）。一些特别的可裂变物质及其同位素（像233U， 235U及239Pu）可以维持链式反应，而且可以提取足够数量以供使用，这类的物质称为核燃料。
所有可裂变物质及易裂变物质都会有部分原子出现自发裂变，释出一些X中子。X中子的半衰期约15分钟，之后会衰变为质子及β粒子，不过在半衰期之前中子就已撞击到其他原子（新衰变的中子速度约为光速的7%，即使慢速的中子速度也是声速的8倍。）。有些中子会撞击原子，引发进一步的核裂变。若附近有够多的核燃料，或者中子维持的够久，发X来的中子数量比离开核燃料的中子要多，此即为持续核X反应。
可以维持持续核X反应的组件称为临界组件，若组件都是由核燃料组成，则称为临界质量。临界一词代表控制燃料中X中子微分方程的尖点，若质量小于临界质量，中子的数量是由放射性衰变决定，若质量大于临界质量，中子的数量则是由X反应决定。临界质量的实际质量会受几何形状及周围材料的影响。
不是所有可裂变物质都可以产生核X反应，像238U是铀元素中丰度最高的同位素，这是可裂变物质，不过不是易裂变物质。若有能量超过1 MeV的中子撞击238U，会产生核裂变，不过其产生的中子能量大多数都无法再引发其他的裂变，因此这种同位素不会产生核X反应。若用慢中子撞击238U，238U会吸收中子（形成239U），并且β衰变，形成239Np，之后会再相同的程序衰变为239Pu。这也是中子增殖反应堆制造239Pu的方法。
核裂变是如何让中子准确撞击原子核的？
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又不是1打1，是1X打1X。明白了吗？
以上内容就是小编分享的关于核裂变方程式高中.jpg”/>
