核反应生命(人体竟然在无时无刻的发生着核反应)

如果有人跟你说,人体内其实在无时无刻的发生着核反应。一般都会感到不可思议,可能会认为这是不可能的,人体当中如果会发生核反应,核反应产生的巨大辐射会让人体的基因发生突变,而且核反应释放出的巨大能量会损伤人体的正常细胞。当然这个说法并不是空穴来风,该说法其实也已经被科学家证实确实存在。

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核反应

提到核反应大家一般会想到核裂变和核聚变,比如运用核反应制造的核弹(也就是通过核裂变反应制造的原子弹和通过核聚变反应制造的氢弹)和运用核反应建造的大型核电站。当然这里所说的核反应并不是指核裂变和核聚变。

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核反应

核反应其实并不只包括核裂变和核聚变,其实所有原子结构发生变化的反应都可以被称为核反应,核反应主要包括核裂变、核聚变和放射性元素的衰变这三种反应。

核裂变反应:

核裂变是指由质量数较大的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量数较小的原子核的反应过程。

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核裂变反应

以铀-235原子的核裂变反应为例,想要触发该原子的核裂变反应,我们需要通过高速运动的中子对铀-235的原子核进行撞击,这时该原子核就会裂解成钡核、氪核和3个高速运动的中子。然后裂解出来的3个中子会继续撞击铀-235的原子核从而发生链式反应,核裂变的过程这样就可以一直进行下去。只到铀-235的剩余量裂变到不足以继续支撑链式反应的进行后就会结束。

铀-235的核反应方程:

U-235 n-1→Kr-89 Ba-144 3 n-1

人类利用铀-235的裂变过程释放的巨大能量成功研制出了原子弹,并在这之后人类通过镉来控制中子的数量,成功的运用铀-235裂变时释放的巨大能量用于发电,也就是现在的核电站。

核聚变反应:

核聚变是指由质量数较小的多个原子核(主要是指氕H-1核、氘H-2核和氚H-3核)聚合成一个或多个质量数相对较大的原子核的反应过程。

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核聚变反应

以氘和氚的核聚变反应为例,想要触发这个核聚变反应,我们需要将该整体的温度升高,从而克服原子核内部巨大的强核力,高温可以让氘核和氚核内部的中子和质子重新组合形成氦核和1个中子。

氘和氚的核反应方程:

H-2 H-3→He-4 n-1

人类虽然利用氘和氚的聚变过程释放的巨大能量成功研制出了氢弹,但对于实现可控核聚变是人类目前无法做到的,如何有效的利用核聚变释放的巨大能量进行发电是目前困扰人类的一大难题。

放射性元素的衰变:

放射性元素的衰变是指放射性元素放射出粒子从而转变为另一种元素并释放出能量和辐射的过程,放射性元素的衰变是一种可以自发进行的核反应。放射性元素的衰变主要分为α衰变和β衰变。

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放射性元素的衰变

α衰变是放射性元素原子核中放射出α粒子并释放α辐射的现象,α粒子也就是高速运动的氦-4原子核。β衰变也就是放射性元素原子核中的中子放射出β粒子并释放β辐射的现象,β粒子也就是高速运动的电子。

人体当中的核反应:

人体当中其实也会发生核反应,人体当中含有微量的放射性同位素,比如人体当中含有微量的钾-40原子,钾-40原子是钾元素的一种不稳定同位素可以发生β衰变。

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β衰变

我们知道钾元素在自然界中的稳定同位素是钾-39原子,钙元素在自然界中的稳定同位素是钙-40原子,故不稳定的钾-40原子可以发生β衰变形成稳定的钙-40原子,并释放出能量和β辐射。

钾-40原子的衰变核反应方程式:

K-40 - e-→Ca-40

人体当中除钾-40原子外还有很多放射性同位素,这些放射性物质在人体内无时无刻的发生着核反应,也就是衰变。

当然这些放射性物质在人体当中非常少,加起来大约还占不到人体的0.2%,我们知道人体是有一定的自我修复能力的,这么小的比重,靠人体自我修复能力足以维持人体的正常运做,几乎可以认为对人体毫无伤害,但是如果我们在没有防护设备的情况下突然进入高放射性区域或接触放射性物品,这时人体内放射性物质占比就会在短时间内升高到1%以上,这样就会对人体造成不可逆的伤害。

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