為什麼核能原料得用放射性物質？

1樓：雨林

目前科技水平不夠高，還沒辦法通過利用穩定核素通過裂變的方法發電，也沒辦法控制裂變之後的核素是穩定核素

目前用的鈾，釷這些重元素，是因為這些核素本身不穩定，容易自發衰變，所以只需要外界稍微"加把勁"就可以裂變了，這是目前科技能做到的

至於核聚變，目前連氫核聚變都還沒能控制，就別提其他元素了

2樓：路並尋

核能的本質是低質量元素向高質量元素轉變（聚變）或高質量元素向低質量元素轉變（裂變）的過程中產生的能量差異（一般以熱能形式放出）

而本身元素多數是趨於穩定的，這種情況下要想拆散元素的質子中子構成需要花費相當大的能量。

而放射性元素，定義上是有自發的衰變傾向的元素（就是天然狀態下放射性元素隨著時間變化也會釋放出質子中子而自身成為另一種元素），人為的裂變只不過加快了這一程序而已（加快以後可控就是反應堆咯，不可控就是核彈咯）

那麼具備放射性的元素天然會比不具備/弱放射性元素更容易被引導向裂變（使其裂變反應成立的條件更低）

3樓：Kowalski

說實話，如果現在發現了一種新的元素，自己會衰減自己並發出很大的熱量，最關鍵的是，還不會產生任何輻射（除了應有的紅外線之外），那可以肯定的是，全世界都會立即放棄現有的所有熱核材料而選用新元素。

我們使用核燃料來發電，並不是使用了他們的放射性，而是他們的裂變熱。放射性反而是一種無用並且有害的玩意，讓人都敬而遠之，工程師都在想盡辦法來遮蔽核輻射，這也是核反應堆主體結構的主要作用之一。權衡利弊之後，人們還是選擇使用這些核材料，僅僅是因為目前找不到前文說到的那種無輻射的自衰變產熱材料。

4樓：小侯飛氘

這個問題本身不嚴謹，很多核聚變反應的燃料都不是放射性的（例如氘-氘聚變），這也是聚變能的一大優勢。

但如果把範圍限定在核裂變，那麼確實，大部分燃料都是具有放射性的。簡單的來說，放射性代表不穩定，不穩定意味著能量高，而能量高才能用來當能源，這一點相信不難理解。

那為什麼鈾鈽這樣的核燃料，要比鐵銅這樣的元素更不穩定，能量更高呢？這就得涉及原子核內部的結構了。

紅色代表質子，灰色為中子

原子核一般由帶正電的質子和電中性的中子構成，統稱為核子。核子之間不分你我都存在強相互吸引作，而質子-質子之間則存在庫倫排斥。

顧名思義，強相互力非常強，是維持原子核穩定存在的力。所以氘-氚這樣較小的原子能通過這種吸引力，聚變成乙個更大更穩定的原子，並放出能量。

但強相互力的作用範圍非常短，基本上只能影響緊挨著的幾個核子。因此，當一開始的幾個近鄰位置填滿後，核子數再繼續增加，每個核子收到的吸引力也不會顯著增長，能量不會顯著降低。

相反，庫倫排斥力的作用範圍很遠，隨著質子數的增長，核內的排斥力會持續不斷的增強，能量持續增大。

兩種機制競爭之下，核子平均能量隨核子數的增長是先降低，後公升高的：

平均核子結合能隨核子數的變化

在鈾這樣的重元素中，質子數較多，庫倫排斥力較強，原子核的能量自然就較高，傾向於裂變成更小的原子釋放能量，可以用來做核燃料。

而正是由於其較高的能量，它也更容易自發解體衰變，產生放射性。

而鐵銅這樣的元素雖然沒有放射性，但它們本身的能量也很低，沒法用來當燃料提供能源。

5樓：周到

核能來自於核反應中虧損的質量，核反應前後質量是不守恆的，虧損的質量轉化為了能量（放能）或者需要能量（吸能）來提供，通過愛因斯坦的質能方程E=mc^2可以得出核反應的能量。

理論上如果可以製造反物質原子的話，可以與常見的物質發生湮滅反應把二者的質量轉化為了能量，即釋放出巨大的能量（人類現在的科技樹還沒點出這一項）。所以說鋁，鐵什麼的也不是不能使用的，也許只是你生早了

目前可以獲得的最常見的反物質是正電子，Na22，F18等核素都可以發生β正衰變釋放出正電子，正電子可以與負電子（也就是電子）發生湮滅，生成兩個伽瑪光子。

而核裂變和核聚變都是可以自持地發生反應，也就是只要提供適當的條件和核燃料，可以持續反應提供能量，以人類現有的科技水平，這是我們提取核能最簡單的，最適用於商業化的方式了（聚變離商業化可能還有30～50年？）。