第1章 核能大背景

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核能（nuclear energy）是人类历史上的一项伟大发现，核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结核能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结核能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。最常用的是核裂变和核聚变。

核能这一项伟大发现，离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始，人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。1895年德国物理学家伦琴发现了x射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。1902年居里夫人经过三年又九个月的艰苦努力又发现了放射性元素镭。奥布灵斯克核电站1905年爱因斯坦提出质能转换公式。1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。1932年英国物理学家查得威克发现了中子。1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。

核能既可造福人类，也可毁灭地球。

1929年，世界经济大危机激化了德意志国内矛盾。1931年日本制造九一八事变，揭开了第二次世界大战的序幕。1937年7月7日日本发动全面侵华战争，成为第二次世界大战在亚洲爆发的标志。

1939年，由于法西斯德国扩大侵略战争，欧洲许多国家开展科研工作日益困难。同年9月初，丹麦物理学家N.h.d.玻尔和他的合作者J.A.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程，并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。正当这一有指导意义的研究成果发表时，英、法两国向德国宣战，世界大战全面爆发。

1939年，日本拟定了两个作战取向，分别为“南下”“北上”两个作战计划。1939年5月至9月，日本按计划，向位于中蒙边境海拉尔以南200公里的诺门罕地区的苏蒙联军发动了大规模试探性战略进攻。双方动用了数十万精锐部队和先进军事装备，在杂草丛生、沙丘连绵起伏的荒原上进行了一场长达4个多月激烈的交锋。日本由于军事思想和战术技术落后，遭到了自日俄战争以来首次最惨重的失败。

1941年12月7日，日军成功实施了珍珠港突袭。短期来看日军的这一场成功的突袭，让日军在二战中更显得锐气十足。从长期的角度来看珍珠港对日本来说是一个彻底的灾难。日本偷袭珍珠港，宣告了太平洋战争的爆发。1941年12月8日，美国和英国对日本宣战。接着，澳大利亚、荷兰等二十多个国家也对日宣战。中华民国政府在中日战争进行了四年多以后，于12月9日对日宣战。12月21日，德、意对美宣战。第二次世界大战范围更加扩大了。

1939年初，德国化学家o.哈恩和物理化学家F.斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文。几个星期内，许多国家的科学家验证了这一发现，并进一步提出有可能创造这种裂变反应自持进行的条件，从而开辟了利用这一新能源为人类创造财富的广阔前景。但是，同历史上许多科学技术新发现一样，核能的开发也被首先用于军事目的，即制造威力巨大的原子弹，其进程受到当时社会与政治条件的影响和制约。从1939年起，由于法西斯德国扩大侵略战争，欧洲许多国家开展科研工作日益困难。1939年8月物理学家A.爱因斯坦写信给美国第32届总统F.d.罗斯福，建议研制原子弹，才引起美国政府的注意。1941年12月日本袭击珍珠港后，扩大规模研制原子弹，到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程区”的庞大计划，直接动用的人力约60万人，投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时制成3颗原子弹，使美国成为第一个拥有原子弹的国家。

1945年8月，波茨坦会议结束时，通过了“波茨坦公告”，公告敦促日本政府立即无条件投降，否则，日本就只有“迅速和彻底地毁灭”。日本没有意识到这一警告的背后就是将使用原子弹的暗示，所以拒绝了“波茨坦公告”。1945年8月6日上午，美军飞机投下的第一颗原子弹在广岛爆炸，方圆42平方公里的城市被摧毁，房屋毁坏率达70%以上，14万人死亡。第一颗原子弹投掷后，美国在3天内没有听到日本人有任何的反应，美国政府宣布，只要能降低对日本本土作战的风险，再投几颗原子弹也在所不惜，实际上这是美国的虚张声势，因为美国只剩下一颗原子弹了。1945年8月9日上午9点，美国飞机将第二颗原子弹投向了有27万人口的海港城市长崎，长崎上空随即腾起了巨大的蘑菇云，1.4万栋建筑物被毁，7万多人死亡。1945年8月15日，日本天皇发布了投降诏书。

随着社会的不断发展，人类对能源的持续需求，然而化石能源在地球中的储量是有限的，人类不断在其它途径获取能源进行研究，其中核能是人类最具希望的未来能源之一。世界上有比较丰富的核资源，尤其是轻核能源，地球存储量巨大。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点，其一核燃料具有许多优点，如体积小而能量大，环境污染小，核能比化学能大几百万倍。作为战略武器的原子弹和氢弹终究是要被消灭的。但是作为放出巨大能量的核爆炸，却在和平建设中有着吸引人的应用前景。

当前人类对重核裂变的控制技术比较成熟，在核能领域应用最广泛的是利用核裂变释放出来的能量进行发电——核电站。同时，人类还在不断探索轻核聚变的相关控制技术，以及不断研究核能装置小型化，方便大量的应用到人们的日常生活。比如核动力航空母舰，核动力潜水艇，以及核电池。

随着核能源不断发展，带来的安全隐患也日益增大。世界发展的不平衡，国与国之间的利益之争日益突出，尤其是能源的争夺。使得战争不断的发生，如果核能被制作成核弹，在战争中使用，后果不敢想象。甚至炸毁地球，更甚者把地球在银河系中消失。

切尔诺贝利核电站事故是历史上最严重的核电事故，这场灾难总共损失大概两千亿美元，是近代历史中损失惨重的灾难事件之一。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质远期影响而致命或重病，一直有被放射线影响而导致畸形胎儿的出生。

核弹在战争中的应用也是人们担忧的核安全之一。为了尽快结束第二次世界大战对人类社会的不利影响，美国在1945年在日本广岛和长崎投放原子弹。1945年8月6日美国在日本广岛投掷核武器“小男孩”，超音速的风和冲击波一起向外扩散，将一般的建筑一扫而光，2km以内的风压约3atm，此范围以内的木质房屋全部被摧毁。爆炸中心的温度，达到了6000c之高。爆心附近的房屋瓦片等纷纷“起泡”，木质房屋达到着火点自燃。爆炸发射出了大量的a射线，β射线，γ射线和中子。据推算，地表快中子数量约为亿\/cm2，慢中子（热中子）数量约亿\/cm2。直到1945年11月，爆心500米以内的人98%~ 99%已经死亡；500米~ 1千米范围内，90%的人已经死亡。从1945年8月到12月，总共有9 ~ 12万人死亡。截至1999年，广岛市依然将相生桥附近的地区列为放射污染区。

1945年8月6日，美军向日本广岛市内投下一颗代号为“小男孩”的铀弹，导致广岛市24.5万人中有20万人死伤，城市化为一片废墟。

这是人类将核弹应用于战争，虽然加快结束了第二次世界大战，让饱受战争之苦的人们终于盼到了战争的结束，但是也让人们看到了核弹的巨大威力，造成的巨大危害。爱好和平的人们不希望有战争，更不希望核弹在战争中使用。

如果核能能够被人类正确的使用，一定会造福人类，带来巨大的社会效益，推动人类社会的发展。社会的发展需要核能，更需要核安全！

【节选自百度百科，略有改动】