核能发展日新月异 渗透生活息息相关

2022-05-23 10:34

地球是一个巨大的能量场,每一层级能量的发现与利用,都意味着地球文明的发展进步。上个世纪中期,美国“曼哈顿计划”产出的第一颗原子弹在日本广岛爆炸,这让核能的巨大威力展现在世人面前,各国逐渐开始对核能深入研究。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。

核能又叫原子能,顾名思义就是原子核内部的能量,其能量释放及利用必须通过核反应进行。就目前的技术来说,核能的释放方式主要有两种:一种是核裂变,也就是原子弹所使用的方式;另一种是核聚变,它是氢弹的反应原理。看似这两者完全相反,但其中却有着千丝万缕的联系,而核能的发现还要从原子本身说起。

早在古希腊时期,人们就有了原子的概念,一直对其摸索探究,逐步发现原子是由质子、中子和电子组成。其中的质子和中子紧密结合形成原子核,电子则围绕原子核运动,内部也因强相互作用力蕴藏着巨大的能量。

核能是人类历史上的一项伟大发现,这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基础。19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子,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努力,又发现了放射性元素镭。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。1935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,发现核裂变现象。

爆发于1939年的第二次世界大战,则直接加速核能技术的发展。二战爆发前,德国对于核能的研究一直处于世界前沿。随着战争推进,美国为了比德国更早利用核能,便通过曼哈顿计划实现原子弹制造。时任美国总统罗斯福给这一工程批准9000万美元的初始研发资金。1945年7月,“曼哈顿工程”在新墨西哥州试爆第一枚原子弹。此后,又诞生了在日本上空爆炸的“小男孩”和“胖子”。历史学家普遍认为,这两枚原子弹的爆炸,加速日本的投降和第二次世界大战的结束。

20世纪50年代,关于核能的发展历程开始从军事威慑力慢慢转向核电技术。1953年12月8日,美国总统艾森豪威尔在联合国大会发表演说,强调“原子能的和平用途”(Atoms for Peace),开启世人使用核能的大门。从此人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。而美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开核能应用研究。

核能发电则是成长最快的先锋。1954年,苏联建设世界上第一座商用核电厂,取名为“奥布灵斯克核电厂”,这为核能的广泛应用开了个好头。

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在美国空军博物馆,游客观看同型号但已拆除核心部件的原子弹“小男孩”(左)和“胖子”(右)。新华社资料图片


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