主要区别 - 原子能与核能

所有的原子都由一个原子核和围绕原子核的电子云组成。原子核由质子和中子组成，它们是亚原子粒子。每个原子都携带一定量的能量。这被称为原子能。这种原子能包括亚原子粒子的势能和将电子保持在围绕原子核的轨道上所需的能量。核能是指通过核裂变和聚变释放的能量。原子能和核能的主要区别在于 原子能包括在原子中保持电子所需的能量，而核能不包括保持电子所需的能量

涵盖的关键领域

一、什么是原子能 – 定义、类型、示例 2. 什么是核能 – 定义、类型、示例 三、原子能和核能有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：原子能、原子结合能、爱因斯坦方程、电离能、核结合能、核裂变、核聚变、中子、核能、势能、放射性衰变

什么是原子能

原子能是原子携带的总能量。在发现原子核之前，首先引入了原子能一词。原子能是不同类型能量的总和。

能量类型

原子结合能

原子的原子结合能是将原子分解为自由电子和原子核所需的能量。它测量从原子轨道中去除电子所需的能量。这也被称为 电离能 当考虑不同的元素时。

核结合能

这是将原子核分裂成中子和质子所需的能量。换句话说，核结合能是用于将中子和质子结合在一起形成原子核的能量。结合能始终为正值，因为应该使用能量来保持质子和中子之间的力。

图 1：某些元素的核结合能

核的势能

势能是原子核中所有亚原子粒子的势能之和。由于进行核分裂时亚原子粒子不会被破坏，因此这些粒子将始终具有势能。势能可以转换成不同的能量形式。

通过核裂变和核聚变释放的能量

核裂变和核聚变统称为核反应。核裂变是原子核分裂成更小的部分的过程。核聚变是两个原子核结合形成一个大的单核的过程。

放射性衰变释放的能量

不稳定的原子核会经历一个称为放射性衰变的特殊过程，以获得稳定状态。在那里，中子或质子可以转化为不同类型的粒子，然后从原子核中发射出来。

化学键中原子的能量

化合物由两个或多个原子组成。这些原子通过化学键相互连接。为了将原子保持在这些化学键中，需要一定的能量。这被称为原子间能。

什么是核能

核能是原子核的总能量。当核反应发生时，核能被释放出来。核反应是可以改变原子核的反应。核反应有两种主要类型，即核裂变反应和核聚变反应。

核裂变

核裂变是原子核分裂成更小的粒子。这些粒子称为裂变产物。当核裂变发生时，裂变产物的最终总质量不等于原子核的初始总质量。最终值也小于初始值。丢失的质量转化为能量。可以使用爱因斯坦方程找到释放的能量。

E = mc²

其中 E 是释放的能量，m 是缺失的质量，c 是光速。

核裂变可以通过三种方式发生：

放射性衰变

放射性衰变发生在不稳定的原子核中。在这里，一些亚原子粒子被转换成不同形式的粒子并自发地发射。发生这种情况是为了获得稳定状态。

中子轰击

核裂变可以通过中子轰击发生。当原子核从外部被中子撞击时，原子核可能分裂成碎片。这些碎片被称为裂变产物。这会释放大量能量以及更多的原子核中子。

核聚变

当两个或多个原子核相互结合形成新的单个原子核时，就会发生核裂变。大量的能量在这里释放。聚变过程中丢失的质量转化为能量。

图 2：核聚变反应

上面的例子显示了氘的融合（²H) 和氚 (³H）。反应得到氦气（⁴He）作为最终产品以及中子。该反应产生总共 17.6 MeV。

核能是发电的良好能源。核动力反应堆能够利用核能发电。与化石燃料等其他能源相比，可用于核反应堆的元素的能量密度非常高。然而，核能使用的一个主要缺点是核废料的形成和发电厂可能发生的重大事故。

原子能与核能的区别

定义

原子能： 原子能是原子携带的总能量。

核能： 核能是原子核的总能量。

价值

原子能： 原子能具有非常高的值，因为它是组成原子的总能量。

核能： 由于核反应释放的高能量，核能具有很高的价值。

化学键合

原子能： 原子能包括当原子处于化合物中时将原子保持在化学键中所需的能量。

核能： 核能不包括将原子保持在化学键中所需的能量

电子

原子能： 原子能包括将原子分裂成自由电子和原子核所需的能量。

核能： 核能不包括将原子分裂成自由电子和原子核所需的能量。

结论

原子能和核能都是关于原子定义的。原子能包括一个原子所含能量的总和。核能包括原子核发生变化时释放的能量。这是原子能和核能之间的主要区别。

参考：

1.“核聚变”。 Atomci Archive.National Science Digital Library, n.d.网。在这里可用。 2017 年 7 月 28 日.2.“核聚变”。核聚变。 N.p.，日期不详网。在这里可用。 2017 年 7 月 28 日。

图片提供：

“结合能曲线 – 常见同位素”（公共领域）来自 Commons Wikimedia “Deuterium-tritium fusion” By Wykis – 自己的作品，基于 w:File:D-t-fusion.png（公共领域），来自 Commons Wikimedia