核燃料为什么

我知道核燃料要用钚,铀之类较重的原子,我在我的化学书的元素周期表中,人造元素更重,为什么不用人造元素呢?或者不用常见元素?例如钙,铁,之类的元素,非要钚,铀

天然铀的裂变域能非常小,而且裂变截面很大。易裂变的钚239是可裂变的U239转变来的,属于人造元素。可见人造元素造价昂贵,虽然也能达到一样的效果,但是我们不用在反应堆核燃料上。
中等质量的核素裂变截面非常小,裂变域能却很大,在同等条件下,要产生一样的能量,中等质量的核素需要的时间是重核的百万倍。追问

如果,产生1千万焦耳的能量,铀需要的时间要少?而中等质量的原子需要的时间可能是铀时间的多几万倍?

追答

每个铀原子平均每次裂变产生200MeV也就是1.6E(-19)焦耳能量,产生10000000焦耳的能量需要6.25E(-13)次裂变,每次裂变所需要的时间也就是反应率的倒数,反应率等于微观裂变截面与中子通量的乘积,铀235在中子能量等于0.025电子伏时有584靶的微观截面,中子能量小于0.1eV时,铀235的微观裂变截面与中子能量的开方根成反比,在超热区,铀235的裂变截面出现很多共振峰,截面的大小在1E(-1)到1E(2)数量级不等,在高能区,铀235的裂变截面大小只有1靶。因此,你可以根据平均中子的能量以及中子通量密度计算出产生10000000焦耳的能量所需要的时间,计算方法如上文所述。对于中等质量的原子,它们的裂变截面目前在实验上没有具体的数值,但是无论中子能量是热能、中能还是快中子,可以确定的是它们的裂变截面基本上都是无限趋近于0。它们产生10000000焦耳的能量需要的时间同样按照上面的方法来计算。

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第1个回答  2013-06-07
因为人造元素可能没用天然元素稳定
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