自日本9.0级大地动诱发福岛核电站 ；； ；；；岳矗，， ，，，核走漏、核辐射、核清静、核恐慌……众多以“核”为要害词的讨论声浪，，， ，，，在人们心中卷起层层阴云，，， ，，，以致蜚语四起，，， ，，，甚而有人担心起杀绝性的核爆炸。。。。。。
借用日本作家村上春树作品《当我谈跑步时，，， ，，，我谈些什么》的书名，，， ，，，我们无妨自我发问，，， ，，，当我们谈论“核”时，，， ，，，我们事实谈些什么？？原子核，，， ，，，对大大都人而言，，， ，，，依然既熟悉又生疏。。。。。。
日前，，， ，，，南开大学举行科普讲座，，， ，，，院士专家先后登台为学子和公众“科普解惑”。。。。。。
95岁高龄的中国科学院院士、南开大学教授申泮文登上讲坛，，， ，，，以“核辐射离我们有多远”为主题，，， ，，，以化学家的眼光和视角，，， ，，，深入浅出地先容核知识，，， ，，，并剖析福岛核电站 ；； ；；；械闹刂匾稍疲，， ，，，以期揭开包裹在“核”之上的神秘面纱。。。。。。
细说核裂变：细小反应的重大效应
申泮文从原子核裂变反应所需的基本元素铀提及。。。。。。铀是元素周期表中第92号元素，，， ，，，意味着铀原子核内有92个质子。。。。。。这个在自然界中能找到的最重元素，，， ，，，自然保存着三种同位素，，， ，，，占0.0056%的铀-234，，， ，，，0.718%的铀-235以及99.27%铀-238。。。。。。
第二次天下大战之前，，， ，，，在德国是情的奥地利女科学家迈特纳与其先生奥托·哈恩等人发明了原子核裂变反应，，， ，，，其中包括铀-235与一其中子相撞之后裂变为两个原子的征象。。。。。。
铀-235爆发裂变，，， ，，，必需吸收一个运动速率较慢的中子，，， ，，，让它逐步地“溜”到原子核中。。。。。。天生的铀-236不稳固，，， ，，，连忙就破碎成两个原子。。。。。。92号元素铀的破碎历程中，，， ，，，包括几个重大问题。。。。。。
首先，，， ，，，铀-235破碎成质子数之和为92的两个原子，，， ，，，酿成两种元素。。。。。。例如，，， ，，，可以破碎成钡（Ba，，， ，，，质子数56）和氪（Kr，，， ，，，质子数36） ；； ；；；氙（Xe，，， ，，， 质子数54）和锶（Sr，，， ，，，质子数38） ；； ；；；锑（Sb，，， ，，，质子数51）和铌（Nb，，， ，，，质子数41） ；； ；；；碘（I，，， ，，，质子数53）和钇（Y，，， ，，，质子数39）等等。。。。。。而这些元素的同位素，，， ，，，通常具有放射性，，， ，，，有的放射寿命很长，，， ，，，有的则较短。。。。。。媒体中提到的碘-131，，， ，，，就是裂变之后爆发的一种放射性很强的碘同位素，，， ，，，会对人体造成放射性污染。。。。。。
其次，，， ，，，裂变爆发的两个新原子核，，， ，，，其质量之和少于原来铀-235的原子核质量，，， ，，，质量亏损将转变为重大的能量。。。。。。遵照爱因斯坦的质能方程，，， ，，，其爆发的能量相当于化学反应热的百万倍。。。。。。由此，，， ，，，“裂变能”成为原子弹的基。。。。。。，， ，，，也是原子能裂变反应堆放热的依据。。。。。。
同时，，， ，，，在裂变反应中会爆发2到3个多余中子，，， ，，，经由一定控制，，， ，，，将其速率减慢后则又可以“钻进”铀-235原子核中。。。。。。这样一来，，， ，，，就将引发原子核破碎的“链式反应”，，， ，，，又叫“雪崩式反应”。。。。。。这同样是原子弹所必需的条件。。。。。。而对核电站而言，，， ，，，则需要控制中子，，， ，，，用控制质料“吃掉”中子以镌汰“链式反应”，，， ，，，从而爆发稳固的热量，，， ，，，这是原子能反应堆的基来源理。。。。。。
除此之外，，， ，，，核裂变反应中会爆发辐射，，， ，，，为了不让放射性裂变质料飞逸出来造成污染，，， ，，，因此核电站的整个反应堆都必需密闭。。。。。。
申泮文在讲座中提到，，， ，，，他对原子核裂变反应的关注，，， ，，，始于1945年8月美军在日本上空投下的两颗原子弹。。。。。。
原子弹的威力震惊了整个天下。。。。。。因核裂变反应的发明对人类爆发了重大影响，，， ，，，诺贝尔评奖委员会在1945年11月15日宣布，，， ，，，将1944年诺贝尔化学奖授予德国放射化学家和物理学家哈恩，，， ，，，而犹太人迈特纳则未获提名。。。。。。申泮文先容说，，， ，，，科学界没有遗忘迈特纳，，， ，，，1994年，，， ，，，国际纯粹化学与应用化学联合会通过决议，，， ，，，将第109号元素命名为Meitnerium，，， ，，，以纪念核物理学家迈特纳。。。。。。
拆解核电站：控制系统是要害
二战竣事之后，，， ，，，各国渐次最先对原子能清静使用的探索研究。。。。。。使用核裂变能量发电，，， ，，，是迄今最为主要的使用方法。。。。。。申泮文翻开一张“压水型原子裂变堆示意图”，，， ，，，诠释核电站的焦点结构部件及其运行原理。。。。。。
由清静壳包裹的燃料棒、控制棒、重水、冷凝器、水泵、蒸汽与冷热水循环系统等，，， ，，，组成反应堆的“核岛”。。。。。。
熔点高达2800摄氏度的二氧化铀经高温、高压熔接形成铀棒，，， ，，，作为核反应堆的燃料棒。。。。。。其中所含铀-235是经离心机等装置特殊提炼浓缩而成，，， ，，，二氧化铀仅占到整个铀燃料棒的3%到4%。。。。。。铀-235爆发核裂变反应，，， ，，，爆发核电站发电所需热量。。。。。。
在反应堆中，，， ，，，控制棒是“吃”中子的质料，，， ，，，通常由金属镉或者硼的合金制成，，， ，，，通过对中子的吸收来控制核裂变“链式反应”的速率，，， ，，，从而稳固释放“裂变能”。。。。。。在福岛核电站 ；； ；；；⒑螅，， ，，，日本方面通过直升机向反应堆喷水的同时喷撒硼酸，，， ，，，正是试图用硼自然吸收中子。。。。。。
核裂变爆发的能量需要被水吸收，，， ，，，从而转化为水蒸气携带的热能。。。。。。由此，，， ，，，燃料棒、控制棒和水，，， ，，，均被耐高压质料金属锆制成的外壳，，， ，，，密封在反应堆“核芯”内。。。。。。这样组成的一个“锅炉”，，， ，，，需要由控制棒使用机将水蒸气温度坚持在300摄氏度，，， ，，，实现自动定温控制。。。。。。另一方面，，， ，，，300摄氏度的水蒸气在密闭壳内爆发的压强将靠近86个大气压，，， ，，，这成为反应堆的危害之一。。。。。。
“压水堆”类型的核反应堆，，， ，，，水在其中充当传热介质以外，，， ，，，尚有一个主要作用是作为中子的“减速剂”。。。。。。中子与水中的氢原子质量相当，，， ，，，二者在碰撞中可以使得中子变慢，，， ，，，进而得以被铀-235吸收一连爆发链式核裂变。。。。。。
在自成系统的反应堆“核芯”之外，，， ，，，则是一整套由水泵控制的水循环系统，，， ，，，通过热量交流最终发动发电机发电。。。。。。水经由热交流器和冷凝器等装置，，， ，，，循环往复带走反应堆中一直爆发的“裂变能”。。。。。。
至此，，， ，，，控制棒在整个系统中施展着至关主要的作用。。。。。。核裂变反应增多导致温度升高时，，， ，，，控制棒自动伸入燃料棒之间吸收中子 ；； ；；；而当温度降低，，， ，，，控制棒则自动拉出，，， ，，，以增多核裂变反应的爆发。。。。。。
申泮文说，，， ，，，在整个核反应堆系统中，，， ，，，放射性物质都被滞留在关闭清静壳内，，， ，，，以是核科学手艺专家以为核能为清洁能源是准确的。。。。。。
随后，，， ，，，申泮文指出整个核电站的系统中，，， ，，，保存着三个要害部位。。。。。。
首当其冲的要害，，， ，，，是控制棒的自动控制系统。。。。。。若是无法使用控制棒，，， ，，，中子会一直“繁衍”，，， ，，，一直的核裂变反应就会一连天生热量。。。。。。以是，，， ，，，控制棒是反应堆的“心脏”。。。。。。
其次，，， ，，，热量交流历程中，，， ，，，循环系统的两个水泵也是整个系统的要害。。。。。。申泮文形象地比喻到，，， ，，，若是两个水泵阻止事情，，， ，，，那就相当于人的“肠梗阻”，，， ，，，不可把热量载运出来，，， ，，，那就贫困了。。。。。。
剖析核 ；； ；；；喝魉膊蛔 爸凶釉旆础
申泮文指出，，， ，，，核电站能否清静运行有三个方面的问题，，， ，，，一是科学手艺基础是否准确，，， ，，，二是规章制度是否严密，，， ，，，三是治理是否合理。。。。。。而在 ；； ；；；⒅保，， ，，，则需要找准并实时扑救要害险情，，， ，，，以避免灾难的爆发。。。。。。
申泮文剖析说，，， ，，，地动爆发之后福岛市的电网瘫痪是引发核电站 ；； ；；；牡谝灰蛩。。。。。。反应堆控制棒的自动操控系统和水泵，，， ，，，都要依赖电力发动，，， ，，，而地动引发停电之后，，， ，，，核电站的备用电机据称均被海啸冲垮。。。。。。直至地动爆发后的第九天，，， ，，，才最终接通电缆。。。。。。
核电站反应堆一直升高的温度，，， ，，，批注控制系统确实完全“失控”。。。。。。中子在一直“繁衍”，，， ，，，铀-235的核裂变反应也在一直举行 ；； ；；；而另一方面，，， ，，，水循环系统遭到破损，，， ，，，使得热量无法从“核芯”中被带出。。。。。。
在这种情形下，，， ，，，申泮文指出最紧要的就是让中子“繁衍”阻止下来。。。。。。关于因停电而无法运转的自动装备，，， ，，，申泮文以为“通常自动化的工具，，， ，，，都应该有手动部分”，，， ，，，应该想步伐手动解决控制棒的使用，，， ，，，从而让中子不再天生。。。。。。
因停电导致的水泵无法事情则是另一个要害问题，，， ，，，这使得整个核电站的冷却系统失灵，，， ，，，无法将冷水注入循环系统。。。。。。“着实可以用柴油发念头发动马达，，， ，，，实验把冷水打进去。。。。。。”申泮文说，，， ，，，若是这个要领也无法实现，，， ，，，则说明在设计上保存缺陷。。。。。。
在申泮文看来，，， ，，，福岛的核 ；； ；；；涣季梦茨芙饩觯，， ，，，袒露出了许多手艺问题和治理问题。。。。。。他以为用飞机洒水等方法来处置惩罚，，， ，，，是不可解决“中子在内里造反的”。。。。。。
而关于爆发氢气爆炸的缘故原由，，， ，，，申泮文凭证自己掌握的有限资料剖析以为，，， ，，，从化学角度讲，，， ，，，随着温度的一直升高，，， ，，，1000摄氏度以上的水，，， ，，，就会自觉剖析为氢和氧。。。。。。加之金属氧化物和锆壳的催化作用，，， ，，，也降低了水的剖析温度。。。。。。同时，，， ，，，密封壳内的压力随温度升高而一直增强，，， ，，，因此有可能清静壳被爆出了一个小口，，， ，，，氢气随之外泄，，， ，，，在降温历程中与氧气自觉连系便会爆发爆炸。。。。。。
点评核恐慌：切勿“杞人忧天”
随着福岛核电站几台机组先后传出爆炸声，，， ，，，人们对爆发核走漏的担心也一直加重。。。。。？？只徘樾鞯纳煺牛，， ，，，让部分地区公众泛起抢购碘片、碘酒、碘盐等行为。。。。。。
针对吃碘片可以防辐射的说法，，， ，，，申泮文强调这并不完全准确。。。。。。争抢碘片、碘盐等含碘商品的逻辑是，，， ，，，人的甲状腺需要碘，，， ，，，为了避免核裂变后爆发的碘-131这种放射性碘被人体吸收进入甲状腺中成为一个放射源，，， ，，，因此，，， ，，，可以服用碘片使得甲状腺中的碘抵达饱和，，， ，，，饱和之后，，， ，，，放射性的碘-131就无法进入人体。。。。。。
500克食盐中仅有15毫克碘化合物，，， ，，，要想通过吃盐的方法让甲状腺中的碘获得饱和，，， ，，，则需要吃6公斤盐。。。。。。“着实海水中的海带、鱼虾等水生生物都有碘，，， ，，，甚至海风中也有碘。。。。。。寻常的食物、空气、土壤中也都含碘。。。。。。”申泮文体现，，， ，，，我们人体内并不缺碘。。。。。。
申泮文强调说，，， ，，，碘仅仅是核裂变爆发的众多放射性元素中的一个，，， ，，，尚有锶和钡等其他元素同样具有放射性，，， ，，，若是被人体呼吸进入身体，，， ，，，有可能附着在骨头中成为放射源，，， ，，，云云一来造成的危险将会更为严重。。。。。。
关于人们因日本核 ；； ；；；⒌目只牛，， ，，，申泮文希望各人定心，，， ，，，切勿“杞人忧天”。。。。。。
他呼吁各人以此为鉴，，， ，，，希望金年会核电站以后越日本核 ；； ；；；凶芙崧睦萄担，， ，，，联合专家一起研究剖析真正的问题泉源，，， ，，，并及早接纳防御步伐，，， ，，，阻止未来犯同样过失。。。。。。
申泮文在讲座最后体现，，， ，，，由于福岛核电站的许多现真相形尚不清朗，，， ，，，他只希望小我私家的剖析能够与各人交流意见，，， ，，，以使此次事务为金年会核电站生长留下镜鉴。。。。。。