核电站与烧火做饭有哪些相似之处？ _小知识

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习大大访英期间，我国斥资约588亿元拿下英国核电大单，最让国人骄傲的是，我国自主研发的“华龙一号”压水堆核电技术将用于英国布拉德韦尔核电站项目，这是我国核电技术第一次出口到老牌发达国家，很多网友高兴的同时，更希望对诸如“压水堆”、“重水堆”、“快中子增殖堆”以及核电的原理有更进一步通俗易懂地了解。鉴于此，咱们今天就来一起愉快地聊聊核电。
你身边的质能等价

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核电站常给人一种既神秘又高大上的感觉，但其实，其发电的原理跟我们日常生活中见到的现象，比如烧火做饭等等，本质上是相似的。
例如，空气中的水蒸气凝结成水时会放出热量，而水结冰时也要放出能量，这个能量从广义上来说叫做“结合能” ，判断会不会放出结合能的方法之一是，根据逆反应进行推断，比如，把水变成蒸气需要加热，把冰融化成水也需要加热。反过来就可以推出，水蒸气液化成水，水凝固成冰，当然要放出能量了。

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以上反应发生在分子与分子之间，在更小的原子世界也如此，比如一个质子和一个电子共同结合成一个氢原子时要放出13.6电子伏的能量，而当两个氢原子不期而遇，结合成氢气分子时，也要放出4电子伏的能量；还有，当一个碳原子和两个氧原子结合，也会产生“火花”（碳的燃烧现象），它们生成一个二氧化碳分子，并放出4.1电子伏的能量。

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可见，微观粒子结合在一起时都会放出能量，它叫做结合能。那么结合能的能量是从哪儿来呢？根据爱因斯坦的质能方程，我们知道，能量的产生必然伴随着质量的亏损。
华裔美籍物理学家徐一鸿（Anthony Zee）在他的著作中这样说：事实上，在烧一截木头时，如果我们仔细地称量了木块、灰烬、炭碴和闪着火焰的热气的质量，就会发现，有一小部分质量消失了，它们被转变成能量了。
只是，诸如像氧气和碳结合成二氧化碳这种燃料现象，质量亏损极少，难以计量，所以在化学反应中，我们通常不说结合能，而说化学能。
即使如此，我们也要站在一个更高的角度来认识质量和能量的关系，正如英国物理学家，亚利桑那州立大学教授保罗·戴维斯在他的书中所言的观点：质量就是锁闭起来的能量，而能量就是释放了的质量。
如此说来，咱们可是一直在使用结合能呢，比如北方的冬天，为防止地窖中储藏的食物被冻坏，一个办法是在地窖里放一大桶水，这一桶水在逐渐变成冰块的过程中放出热量，从而防止温度过低。还有，所有的烧火做饭也都是在释放结合能，且这种能量比前者要大得多。
打开原子之门
既然大到分子之间、原子之间的结合都能放出能量，那么小到原子核的内部——原子核之间的结合更能放出能量了，且这种能量更为巨大。
等等！我读书少，你可不要骗我，咱们现在讨论的是核电，而核电采用的铀原子分裂从而产生能量的，但你现在说的却是因“结合”而产生的能量，这不是相反的吗？
别急，虽然人类先有原子弹，才有氢弹，先有核电站，才有……其实到现在也没有聚变电站。在无数人的眼中，不管怎样，聚变看上去都要比裂变高贵得多，然而，在原理上，聚变反而更简单一些，而裂变却稍微要绕一点儿，虽然它们的本质原理都相同。因此，虽然咱们说的是核电，到不如先从聚变一步步推出裂变为好。