考點(diǎn)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(yīng)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(lái)源都是核裂變。其中鈾裂變?cè)诤穗姀S最常見，加熱后鈾原子放出2到4個(gè)中子，中子再去撞擊其它原子，從而形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而自發(fā)裂變。

　　3. 核裂變是在1938年發(fā)現(xiàn)的，由于當(dāng)時(shí)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(diǎn)九 核電

　　1. 利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的能量產(chǎn)生電能稱為核電。

　　2.自1951年12月美國(guó)實(shí)驗(yàn)增殖堆1號(hào)(EBR-1)首次利用核能發(fā)電以來(lái)，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(yīng)堆

　　反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在其中進(jìn)行。反應(yīng)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?zhǔn)椒磻?yīng)的強(qiáng)度和反應(yīng)的開始與終止。

　　壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動(dòng)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(yīng)堆，進(jìn)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(lái)的主冷卻劑再由主泵送回反應(yīng)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(lái)維持和調(diào)節(jié)。

　　5. 核電站是利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)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(yīng)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(jī)系統(tǒng)。

　　6. 人類首次實(shí)現(xiàn)核能發(fā)電是在1951年。當(dāng)年8月，美國(guó)原子能委員會(huì)在愛達(dá)荷州一座鈉冷塊中子增殖實(shí)驗(yàn)堆上進(jìn)行了世界上第一次核能發(fā)電實(shí)驗(yàn)并獲得成功。1954年，蘇聯(lián)建成了世界上第一座實(shí)驗(yàn)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(jī)械能—電能的能量轉(zhuǎn)換過程，不同之處主要是熱源部分?；痣娬臼峭ㄟ^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?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)產(chǎn)生熱量。

　　考點(diǎn)十 光年

　　1. 光年是長(zhǎng)度單位，一般被用于衡量天體間的時(shí)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(shí)間所經(jīng)過的距離，為9,460,730,472,580,800米，是時(shí)間和光速計(jì)算出來(lái)的單位。

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

　　已知距離太陽(yáng)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(wàn)光年。

　　考點(diǎn)十一 比鄰星

　　1.比鄰星是離太陽(yáng)系最近的一顆恒星(4.22光年)。它是由天文學(xué)家羅伯特·因尼斯于1915年在南非發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)他是擔(dān)任約翰尼斯堡聯(lián)合天文臺(tái)的主管。

　　比鄰星和太陽(yáng)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(jì)算出實(shí)際距離的恒星之一，其實(shí)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(yáng)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?cè)谙嗷ミ\(yùn)轉(zhuǎn)，因此在不同歷史時(shí)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(diǎn)十二 太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)

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

　　2. 從化學(xué)組成來(lái)看，太陽(yáng)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(yáng)從中心向外可分為核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)、太陽(yáng)大氣。太陽(yáng)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(gè)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(yáng)的內(nèi)部主要可以分為三層：核心區(qū)、輻射層和對(duì)流層。

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

　　太陽(yáng)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(lái)說，輻射層占整個(gè)太陽(yáng)體積的絕大部分。

　　太陽(yáng)內(nèi)部能量向外傳播除輻射，還有對(duì)流過程。即從太陽(yáng)0.71個(gè)太陽(yáng)半徑向外到達(dá)太陽(yáng)大氣層的底部，這一區(qū)間叫對(duì)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(duì)流運(yùn)動(dòng)。這是太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最外層。

　　5. 太陽(yáng)大氣

　?、偬?yáng)光球就是我們平常所看到的太陽(yáng)圓面，通常所說的太陽(yáng)半徑也是指光球的半徑。光球?qū)游挥趯?duì)流層之外，屬太陽(yáng)大氣層中的最低層或最里層。

　　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(yáng)黑子的變化存在復(fù)雜的周期現(xiàn)象，平均活動(dòng)周期為11.2年。

　?、诰o貼光球以上的一層大氣稱為色球?qū)樱綍r(shí)不易被觀測(cè)到，過去這一區(qū)域只是在日全食時(shí)才能被看到。當(dāng)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(yáng)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?，可達(dá)上百萬(wàn)攝氏度。在日全食時(shí)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(gè)太陽(yáng)半徑的地方。日冕還會(huì)有向外膨脹運(yùn)動(dòng)，并使得冷電離氣體粒子連續(xù)地從太陽(yáng)向外流出而形成太陽(yáng)風(fēng)。

　　6.在太陽(yáng)存在的最后階段，太陽(yáng)中的氦將轉(zhuǎn)變成重元素，太陽(yáng)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(yáng)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(wàn)億年，它將最終完全冷卻,然后慢慢地消失在黑暗里。

　　考點(diǎn)十三 太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)

　　1.自轉(zhuǎn)

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

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

　　2.公轉(zhuǎn)

　　太陽(yáng)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(duì)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(yùn)動(dòng)。

　　3.太陽(yáng)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(shí)際上它們的溫度高達(dá)4000℃左右，倘若能把黑子單獨(dú)取出，一個(gè)大黑子便可以發(fā)出相當(dāng)于滿月的光芒。

　　在光球上常?？梢钥吹胶芏嗪谏唿c(diǎn)，它們叫做“太陽(yáng)黑子”。太陽(yáng)黑子是光球?qū)游镔|(zhì)劇烈運(yùn)動(dòng)而形成的局部強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，也是光球?qū)踊顒?dòng)的重要標(biāo)志。日面上黑子出現(xiàn)的情況不斷變化，這種變化反映了太陽(yáng)輻射能量的變化。太陽(yáng)黑子的變化存在復(fù)雜的周期現(xiàn)象，平均活動(dòng)周期為11.2年。

　　4. 耀斑

　　太陽(yáng)耀斑是一種劇烈的太陽(yáng)活動(dòng)。一般認(rèn)為發(fā)生在色球?qū)又校砸步?ldquo;色球爆發(fā)”。其主要觀測(cè)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(yáng)活動(dòng)峰年，耀斑出現(xiàn)頻繁且強(qiáng)度變強(qiáng)。

　　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(dòng)現(xiàn)象，一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘。同時(shí)，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(tuán)團(tuán)草叢，不勝枚舉。

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