核电站的“要角”

核电站的“要角”

20世纪40年代铀核裂变现象的发现，打开了大规模释放原子能的大门。铀是原子弹和原子能反应堆的“主角”，成为举足轻重的元素，新时代的核燃料。

铀在大自然中同铅的储藏量差不多，比金、银的储藏量多得多。可是，铀的分布很散，提炼铀金属很困难。沥青铀矿是常见的铀矿，此外还有铀云母矿、晶质铀矿、钒钙铀矿等。很多铀矿呈黄色或绿色，有些铀矿在紫外线照射下，发出荧光。

在大自然中，铀有3种同位素：铀－238、铀－235、铀－234。天然铀矿中所含的铀，主要是铀－238，占99.28%；铀－235占0.715%；铀－234只占0.005%.

铀－235有一种特性，当中子轰击原子核时，它会分裂成两个碎核，同时释放出几个中子来，这种现象叫做原子核裂变。新产生出的中子继续使其他铀－235原子核发生裂变，并持续进行，规模越来越大，同时放出巨大的能量。这种反应仿佛链条那样一环套一环，人们就叫它“链式反应”。如果铀的数量很多，这种反应所需的时间只有百万分之一秒，释放的能量巨大，就会产生原子爆炸。在原子弹里装着铀－235。1千克铀－235的爆炸威力，相当于2万吨的烈性“TNT”炸药。

1945年夏天，美国花费20亿美元的原子弹制造完成。第一批共3颗，绰号分别为“瘦子”、“胖子”和“小男孩”。7月，“瘦子”爆炸成功。8月6日，美军在日本广岛投下了“胖子”，巨大的炙热的“蘑菇云”在广岛上空冉冉升起，霎时天昏地暗，城市在山崩地裂般的爆炸声中变成废墟。9日，长崎也在“小男孩”的爆炸中被毁灭了。两个城市伤亡人数达44.5万人以上。

铀－235不仅可以用来制造原子弹，更重要的是可以用做燃料。人们将铀－235放进原子反应堆，使核连锁反应受控而缓慢地进行，不发生爆炸，把原子能陆续释放出来。1克铀－235裂变时所放出的能量，大约等于2.5吨煤燃烧时所放出的能量。用铀－235做燃料，可以节约大量的煤和石油，节省巨大的人力和物力。

铀－238同铀－235不一样，当它受到中子冲击时，不会爆炸。因此它不能用来制造原子弹或作为原子燃料。科学家发现，当铀－238受到中子冲击后，它“吞食”下一个中子，使自己变成了另一种元素钚－239。钚－239受到中子冲击也会发生裂变，并放出巨大的原子能。由此，铀－238也就一跃成为原子燃料的原料了。

原子能在为人类文明和和平事业做出了巨大的贡献。1954年6月27日，前苏联在莫斯科东南110千米处建造了世界上第一座原子能发电站，人类历史上第一次将原子能用于和平事业。世界上最早的核潜艇是美国的“魟鱼”号潜艇，1954年建成下水。1960年，世界上第一艘“列宁”号破冰船下水航行，它只要携带上几十千克铀，就能连续在北极工作3年而不需要补充燃料。

1958年，我国建成了第一座原子能反应堆。1964年10月16日，我国成功地爆炸了第一颗原子弹。1967年6月17日，我国第一颗氢弹也爆炸成功。