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发信人: flaxs (蒙娜丽莎的微笑), 信区: Green
标  题: 核能简史(1) 
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Jul 20 10:18:13 2001) , 转信

 发光发热约50亿年的太阳能源来自何处？

　　本世纪初，伟大的物理学家、思想家爱因斯坦提出了著名的相对论后，根据他的质能
转换公式，人们得知：一切质量都具有能量，反之亦然；质量与能量可以互相转化，质量
的耗损与能量的产生成正比。不过，现代科学技术还做不到把一定的质量全部转化为能量
，但部分质量的转化已经实现。例如，原子核聚变反应、裂变反应，以及某些质量不大的
正、反基本粒子的"湮没反应"等等。
　　1938年，美国物理学家贝特和德国天文学家魏扎克各自独立地指出：在太阳里存在着
4个氢核合成一个氦核并释放出能量的大规模的热核聚变反应。能否使热核聚变反应所产生
的能量有控制地释放出来，让它为人类服务，是科学家们正在探索的一个问题。他们设计
了种种被称为受控热核聚变的实验装置。例如，1984年我国就建成并顺利启动了名为"中国
环流器一号"的受控热核聚变实验装置。可见，人类接触和应用核能的历史是源远流长的。




原子内部结构之谜是怎样揭开的？

　　1896年，法国物理学家亨利·贝可勒尔从铀盐的实验中发现了天然放射性，指出铀是
一种能放出射线的元素。他还预言了"沥青铀矿中除铀以外，一定还存在着未被发现的射线
的元素。"这一重大发现实际上成为核科技发展史的起点。 
　　贝可勒尔的发现，引起了一位在巴黎大学求学的波兰年轻女子的浓厚兴趣。此人便是
后来与法国物理学家皮埃尔·居里结婚的玛丽·居里。居里夫妇用他们制作的"金箔验电器
"作探测器，在对贝可勒尔射线探索的基础上开展了深入研究，并取得了辉煌成就：1898年
，他们先后发现了两个新的放射性元素钋和镭。后来，居里夫人以惊人的毅力，用加热和
搅拌等简单方法，整整奋斗了四年，从数以吨计的沥青铀矿石和铀盐矿渣中成功地制取了
仅0.1克氯化镭。接着，她又用电解法获得金属镭，并精确地测定了它的相对原子量。放射
性元素镭的发现既具有重大理论价值，又具有巨大实用价值。 
　　英国物理学家汤姆逊于是898年发现了"电子"并提出了原子结构的"正电子云模型"。
　　1911年，英籍物理学家卢瑟福，完成了他那有名的"α粒子大角度散射实验"，并把结
果公布于世：他证实了原子中除电子外，还存在着"原子核"，建立了原子的"有核模型"。
1919年，卢瑟福在用α粒子即拟原子核轰击氮原子核时，实现了首次人工核反应，并打出
了"带正电的粒子"--氢原子核。这就是发现"质子"的实验。
　　20世纪30年代初，在德国物理学家玻特和贝克尔所进行的用α粒子轰击铍核的有名实
验中，德、法、英、中四国核物理学家都为寻找卢瑟福预言的原子里的"中性粒子"进行了
努力。1932年，英国物理学家查德威克捷足先登发现了中子。中子的发现无疑是继电子、
质子、原子核发现后，核物理学家描绘原子内部结构图像最精彩的一笔！
1913年，丹麦理论物理学家尼尔斯·玻尔发展了普朗克的量子论，提出了新的原子结构的
量子化轨迹说，确定了原子的量子状态由其几个轨道上电子的能级所表征。后来，又经过
德国布罗意、薛定谔和泡利等物理学家的努力，终于正确地描述了原子内部结构，提出了
仍为当今科学界公认的“小太阳系原子模型”。

世界上第一座反应堆与第一座核电站的诞生. 

1942年，以费米为首的一批科学家在美国建成了世界上第一座“人工核反应堆”，首次实
现了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。核反应堆是使核能以可控方式释放的装置
。人们建造核裂变反应堆的目的有二：（1）把它当作一个“中子源”，利用裂变产生的大
量中子以生产军用与民用同位素，或开展科学研究及实验；（2）将它当作一个“热源”，
利用核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。当然，也有将上述目的集于一体的反应
堆。1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电
站。从此，核电站便在世界各地蓬勃发展起来



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