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为什么只有铀235,为什么地球现在还有铀

来源:整理 时间:2022-06-08 10:22:38 编辑:科技知识 手机版

只有铀235可以制造核弹,而天然铀中铀235的含量不到0.7%。这解释了为什么我们的星球上仍然有这么多的铀。目前只有大约50%的原子有足够的衰变时间。铀235是52kg,钚239只有10kg,特别容易实现小型化。所以各国才花大力气通过快堆把铀变成钚239。

铀有半衰期,为什么地球现在还有铀?

在原子核的内部并不是平静如水,与之相反,在这里充满了各种力的较量。由于同性相斥,电磁力一直在努力地将原子核内带正电的质子分开,而强相互作用力起的作用,则是将原子核内的质子和中子合并在一起,与此同时,弱相互作用力又一直在寻找机会将中子和质子互相转换,需要说明的是,万有引力在原子内部的作用可以忽略不计,因为它与其他三种力相比,实在是太弱了。

我们可以看出,当一个原子核内的核子(核子是组成原子核的粒子的总称)多了,它就会变得不够稳定,这时原子核就有可能向更稳定的状态转变,比如说减少原子核内的核子数量,这个过程就就是所谓的“衰变”。铀作为在地球上能够天然存在的最重的元素,其原子核内的核子数量相应也很大,所以铀是会发生衰变的,其衰变方式主要是从原子核内一次性发射出两个质子和两个中子,这被称之为“α衰变”,

当铀原子发生“α衰变”后,其质量数会减4,原子序数会减2,这时它就不是铀原子了。以上就是铀衰变的原理,现在问题来了,从地球诞生开始,地球上的铀就一直在衰变,那么为何在46亿年后地球上还有铀?其实铀原子发生衰变是有一定的概率性的,对于单个铀原子来讲,衰变有可能在下一秒就发生,也有可能几百亿年后才发生。因此,我们必须观测一大堆铀原子的衰变情况,才能够准确了解铀元素的衰变规律,

在一大堆铀原子当中,半数的原子核发生衰变时所花的时间,我们称之为铀的“半衰期”,关于铀同位素的半衰期,大家可以参考下图。从上图我们可以看到,天然存在的铀同位素只有三种,丰度最高的是U-238,其半衰期高达40多亿年,也就是说,虽然铀有半衰期,但是经过了46亿年的漫长时间,地球上的U-238的储藏量也只是减了个半。

而其他同位素如U-235、U-234由因为半衰期相对较短,所以在过去的时间里被减半了很多次,现在的丰度就变得很低了,以上就是现在地球上还有铀的原因。顺便讲一下,虽然“α衰变”产生的粒子射程短、能量低、穿透力非常弱,再加上铀的半衰期很长,似乎天然铀矿的放射性几乎可以忽略不计,但是我们还是不能掉以轻心,特别是不能让这类“α衰变”放射源进入我们的体内,比如说通过伤口或者嘴巴和鼻子进入身体,这会造成“α射线”的内照射,严重威胁我们身体的健康!回答完毕,欢迎大家关注我们,我们下次再见`(本文图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)。

为什么说铀235可能会用完?

如果大量开发,铀235是必然会用完的,这与铀235的形成有关,我们知道元素周期表中有众多元素,这些元素有些是在原始星云形成太阳系之初就存在的,有些则是后来形成的,铀235就是后来形成的元素之一。图示:硅铅铀矿依靠氢核的自然聚变是无法形成比铁元素更重的元素的,从平均结合能曲线来看,只有比铁小的元素聚变才能放热,即聚变反应才能自持下去,但比铁重的元素(如铀、金、银等)大多数来自于超星爆发。

超星爆发是恒星生命周期的最后一搏,大质量恒星发生引力坍塌,物质向中心急剧靠拢,势能转化为动能,在中心相撞,释放的能量使比铁更重的原子核发生聚变,生成更大核,释放出的能量将生成的粒子以光速喷射到50光年、甚至100光年以外,地球上的铀就是这么来的,金银也是这么来的,因此数量是有限的。如果通过核反应将铀235转化为其他物质,铀235的数量将不断减少,

铀是自然界最重的元素吗?为什么?

是啊!铀是元素周期表中的第92号元素,是自然界中最重的天然元素。除了我们在实验室创造的那些更重的元素,我们还没有在自然界发现任何含有93个质子(镎)、94个质子(钚)或更多的矿物。下图是一张天然的元素周期表:那么我们肯定会问:为什么铀是地球上最重的元素?原因有两个:一个是显而易见的,一个是非常微妙的。

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