中子和原子结合发生核裂变

核裂变反应方程式

聚变：氘核+氘核=氚核+氢核

氘核+氚核=氦核+中子

裂变：U235+中子=钡138+氪95+3个中子

核裂变又称核分裂，是指由重的原子核（主要是指铀核或钚核）分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。原子弹或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀-235原子，从而形成链式反应。

什么是链式核裂变反应?

中子撞击原子核引起原子核裂变，裂变的过程释放出能量，同时又产生了新的中子。新产生的中子引起新的原子核裂变，裂变反应连续不断地进行下去，同时不断产生新能量，这个过程就是链式核裂变反应。

由于每次核裂变可释放出2～3个新的中子，所以只要条件适当，这些新的中子就可以使其它的原子核发生新的裂变，释放出更多新的中子，从而使核裂变反应持续进行下去，形成链式裂变反应，使原子核内的能量被源源不断地释放出来

当热中子（它的动能跟常温下气体分子的动能差不多）进入一些具有奇数中子的重原子核（铀-235，铀-235，钚-239）内时，裂变就可能发生。重核分裂时产生两个较小的核和两个或更多个中子。

（铀-235平均产生2.5个中子）以及许多能量。典型的核裂反应如有：

235U 10n—→141Ba 92Kr 310n 能量

235U 10n—→103Mo 131Sn 210n 能量

式中10n是中子。

从上面的核反应方程来看，同一种核可能不只按一种方式分裂。裂变产物如14156Ba和9236Kr还能放射β粒子（0－1e）和γ射线（00γ），直到最后变成稳定的同位素。

141Ba—→0－1e 00γ 141La

92Kr—→0-1e 00γ 92Rb

这些反应的产物还能继续放出β粒子，在几个步骤之后，变成稳定的同位素，分别为141Pr和90Zr。

能裂变的235U在天然铀矿中只占0.7%，其余的99.3%都是不能被热中子分裂的238U。反应堆里用的铀棒是天然铀或浓缩铀（铀235的含量占2～4%）制成的。裂变产生的是速度很大的快中子，很容易被铀-235俘获而不发生裂变，必须设法把快中子变为慢中子。所以要在铀棒周围放上叫做减缓剂的物质，它们不吸收或很少吸收中子，使快中子跟它们碰撞后，能量减小，速度减缓。常用的减缓剂有石墨、重水和普通水。如果放出的快中子被减缓速度，它们就能引起其他重原子发生裂变，这些核放出9个中子再引起9个铀原子核裂变，这些裂变产生的27个中子再产生81个中子，……。这个过程叫做链式反应。在一定体积内，铀样品应具有足够的量维持链反应，这最低的样品量叫做临界质量。