考點八 核裂變

　　1.核裂變，又稱核分裂，是指由重的原子，主要是指鈾或钚，分裂成較輕的原子的一種核反應形式。

　　2.原子彈以及裂變核電站或是核能發(fā)電廠的能量來源都是核裂變。其中鈾裂變在核電廠最常見，加熱后鈾原子放出2到4個中子，中子再去撞擊其它原子，從而形成鏈式反應而自發(fā)裂變。

　　3. 核裂變是在1938年發(fā)現(xiàn)的，由于當時第二次世界大戰(zhàn)的需要，核裂變被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子彈。

　　考點九 核電

　　1. 利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能稱為核電。

　　2.自1951年12月美國實驗增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發(fā)電以來，世界核電至今已有50多年的發(fā)展歷史。

　　3. 核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然鈾由三種同位素組成：鈾-235 含量0.71%;鈾-238含量99.28%;鈾-234含量0.0058%。鈾-235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。

　　4. 反應堆

　　反應堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計，鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。

　　壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二氧化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起，成為燃料組件。大多數(shù)組件中都有一束控制棒，控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。

　　壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件，吸收了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反應堆，進入蒸汽發(fā)生器，在那里把熱量傳給二次側(cè)的水，使它們變成蒸汽送去發(fā)電，而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發(fā)生器出來的主冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通道稱為一回路，一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)節(jié)。

　　5. 核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站。核電站大體可分為兩部分：一部分是利用核能生產(chǎn)蒸汽的核島、包括反應堆裝置和一回路系統(tǒng);另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。

　　6. 人類首次實現(xiàn)核能發(fā)電是在1951年。當年8月，美國原子能委員會在愛達荷州一座鈉冷塊中子增殖實驗堆上進行了世界上第一次核能發(fā)電實驗并獲得成功。1954年，蘇聯(lián)建成了世界上第一座實驗核電站，發(fā)電功率5000KW。核電站與火電站發(fā)電過程相同，均是熱能—機械能—電能的能量轉(zhuǎn)換過程，不同之處主要是熱源部分。火電站是通過化石燃料在鍋爐設(shè)備中燃燒產(chǎn)生熱量，而核電站則是通過核燃料鏈式裂變反應產(chǎn)生熱量。

　　考點十 光年

　　1. 光年是長度單位，一般被用于衡量天體間的時空距離，其字面意思是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經(jīng)過的距離，為9,460,730,472,580,800米，是時間和光速計算出來的單位。

　　2. 光由太陽到達地球約八分鐘(即地球跟太陽的距離為八“光分”，光分被定義為光在真空中一分鐘時間內(nèi)所行走的距離，1光分等于17987547.48千米。)。

　　已知距離太陽系最近的恒星為半人馬座比鄰星，距離約4.22光年。

　　我們所處的星系——銀河系的直徑約有十萬光年。

　　考點十一 比鄰星

　　1.比鄰星是離太陽系最近的一顆恒星(4.22光年)。它是由天文學家羅伯特·因尼斯于1915年在南非發(fā)現(xiàn)的，當時他是擔任約翰尼斯堡聯(lián)合天文臺的主管。

　　比鄰星和太陽是離地球最近的兩顆恒星。

　　2. 在半人馬座中有一顆-0.1等星，又叫南門二。它是早期利用視差法計算出實際距離的恒星之一，其實它是顆三合星，其中一顆十一等星距離僅4.2光年左右，是距離太陽系最近的恒星，我們稱它是比鄰星。

　　比鄰星是一顆三合星。它們在相互運轉(zhuǎn)，因此在不同歷史時期，“距離最近”這頂世界之最的桂冠將由這三顆星輪流佩戴了。

　　考點十二 太陽的結(jié)構(gòu)

　　1. 太陽是位于太陽系中心的恒星，它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公里，相當于地球直徑的109倍。

　　2. 從化學組成來看，太陽質(zhì)量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質(zhì)量少于2%。(其中氫約占71.3%、 氦約占27%，其它元素占2%。)

　　3. 太陽從中心向外可分為核反應區(qū)、輻射區(qū)和對流區(qū)、太陽大氣。太陽的大氣層，像地球的大氣層一樣，可按不同的高度和不同的性質(zhì)分成各個圈層，即從內(nèi)向外分為光球、色球和日冕三層。

　　4. 內(nèi)部構(gòu)造

　　太陽的內(nèi)部主要可以分為三層：核心區(qū)、輻射層和對流層。

　　太陽的核心區(qū)域半徑是太陽半徑的1/4，約為整個太陽質(zhì)量的一半以上核心區(qū)是太陽巨大能量的發(fā)源地。太陽中心區(qū)產(chǎn)生的能量的傳遞主要靠輻射形式。

　　太陽中心區(qū)之外就是輻射層，輻射層的溫度、密度和壓力都是從內(nèi)向外遞減。從體積來說，輻射層占整個太陽體積的絕大部分。

　　太陽內(nèi)部能量向外傳播除輻射，還有對流過程。即從太陽0.71個太陽半徑向外到達太陽大氣層的底部，這一區(qū)間叫對流層。這一層氣體性質(zhì)變化很大，很不穩(wěn)定，形成明顯的上下對流運動。這是太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最外層。

　　5. 太陽大氣

　?、偬柟馇蚓褪俏覀兤匠Ｋ吹降奶枅A面，通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑。光球?qū)游挥趯α鲗又?，屬太陽大氣層中的最低層或最里層?/p>

　　黑子是光球?qū)由系木薮髿饬餍郎u，大多呈現(xiàn)近橢圓形，太陽黑子的變化存在復雜的周期現(xiàn)象，平均活動周期為11.2年。

　?、诰o貼光球以上的一層大氣稱為色球?qū)?，平時不易被觀測到，過去這一區(qū)域只是在日全食時才能被看到。當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發(fā)現(xiàn)日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球。

　　③日冕是太陽大氣的最外層。日冕中的物質(zhì)也是等離子體，它的密度比色球?qū)痈?，而它的溫度反比色球?qū)痈撸蛇_上百萬攝氏度。在日全食時在日面周圍看到放射狀的非常明亮的銀白色光芒即是日冕。日冕的范圍在色球之上，一直延伸到好幾個太陽半徑的地方。日冕還會有向外膨脹運動，并使得冷電離氣體粒子連續(xù)地從太陽向外流出而形成太陽風。

　　6.在太陽存在的最后階段，太陽中的氦將轉(zhuǎn)變成重元素，太陽的體積也將開始不斷膨脹，直至將地球吞沒。在經(jīng)過一億年的紅巨星階段后，太陽將突然坍縮成一顆白矮星——所有恒星存在的最后階段。再經(jīng)歷幾萬億年，它將最終完全冷卻,然后慢慢地消失在黑暗里。

　　考點十三 太陽的運動

　　1.自轉(zhuǎn)

　　太陽每25.4天自轉(zhuǎn)一周(隨緯度有所差異，赤道快，極點慢些，約30.2天)。

　　太陽因自轉(zhuǎn)而呈輕微扁平狀，與完美球形相差0.001%，相當于赤道半徑與極半徑相差6km。

　　2.公轉(zhuǎn)

　　太陽繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉(zhuǎn)，周期大概是2.5億年，另一方面又相對于周圍恒星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。

　　3.太陽黑子

　　黑子是光球?qū)由系木薮髿饬餍郎u，大多呈現(xiàn)近橢圓形，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑，但實際上它們的溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發(fā)出相當于滿月的光芒。

　　在光球上常?？梢钥吹胶芏嗪谏唿c，它們叫做“太陽黑子”。太陽黑子是光球?qū)游镔|(zhì)劇烈運動而形成的局部強磁場區(qū)域，也是光球?qū)踊顒拥闹匾獦酥?。日面上黑子出現(xiàn)的情況不斷變化，這種變化反映了太陽輻射能量的變化。太陽黑子的變化存在復雜的周期現(xiàn)象，平均活動周期為11.2年。

　　4. 耀斑

　　太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動。一般認為發(fā)生在色球?qū)又?，所以也?ldquo;色球爆發(fā)”。其主要觀測特征是，日面上(常在黑子群上空)突然出現(xiàn)迅速發(fā)展的亮斑閃耀，其壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間，亮度上升迅速，下降較慢。特別是在太陽活動峰年，耀斑出現(xiàn)頻繁且強度變強。

　　5. 日珥

　　在色球上人們能夠看到許多騰起的火焰，這就是天文上所謂的“日珥”。日珥是迅速變化著的活動現(xiàn)象，一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘。同時，日珥的形狀也可說是千姿百態(tài)，有的如浮云煙霧，有的似飛瀑噴泉，有的好似一彎拱橋，也有的酷似團團草叢，不勝枚舉。

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