第75章 對技術的探秘(2)(1 / 3)

什麼是激光?它和普通光到底有什麼不同呢?我們知道,普通光是由物質自發產生的,而激光是鐳受到刺激而產生的一種光。激光與普通光就其本質來說都是電磁波,其傳播速度都是每秒30萬千米。但是,激光還有著自己獨特的物理性質:一是亮度極高,它比太陽表麵的亮度還高100億倍;二是方向性極好,方向性是指光的集中程度,激光即使照射到遠離地球38萬千米的月球上,其光斑的直徑也隻有2~3千米。正是這些特點使得激光在很多領域得到了廣泛應用。在工業上,激光可以打出隻有頭發絲1/10大小的微孔,並進行高速、精密加工;在醫學上,使用激光手術刀進行手術,病人既不流血也無痛感;在軍事上,激光雷達可以精確地測量和跟蹤目標。

核能的奧秘

20世紀初,科學家們發現鈾原子核吸收慢中子時會發生裂變,同時以輻射的形式釋放出巨大的能量。如果許多鈾原子一起急劇裂變,就能爆發出無比的威力。由於曆史的原因,核能首先運用在軍事上,被製成了核武器——原子彈。但是如今,它已作為一種安全、清潔、經濟的新能源而為人類服務了。

核電站

威力無比的核能為人類造福一般是通過核能發電的形式,即建立核電站。核電站就是用反應堆將核燃料裂變產生的能量轉變為電能的發電廠。核電站由核島(主要包括反應堆,蒸汽發生器)、常規島(主要包括汽輪機、發電機)和配套設施組成。核電站與一般電廠的區別主要在於核島部分。核電之所以能成為重要的能源支柱之一,是由它的安全性、運行穩定、壽期長和對環境的影響小等優點所決定的。利用核能發電比利用常規能源發電更為經濟,也更為高效。

核能發電的原理

原子的中心是原子核,它是由中子和質子構成的。原子核發生分裂,並釋放出巨大能量的過程,稱為裂變。裂變反應中有大量高速中子流和巨大的能量釋放出來。核電站的反應堆通常采用核裂變反應。反應堆中的核裂變反應一直受到一個減速劑係統的控製,它對釋放的能量可進行控製和引出,使之轉化成有用的核能。人類利用核能來生產大量的電以滿足社會需要。核電站非常安全可靠,對環境的汙染也是微乎其微,而火力發電站的廢渣、廢氣則會嚴重汙染環境。核能發電的費用也大大低於火力發電的費用,一座100萬千瓦的核電站,一年僅消耗1500千克鈾235。核燃料一次裝入就可連續發電幾百天。地球上的核燃料儲量相當豐富,據估計它們可以供人類使用2萬年,所以核能將會成為未來人類的主要能源之一。

磁鐵的奧秘

磁鐵能夠吸住鐵、鎳、鈷等金屬,俗稱吸鐵石。磁鐵若製成棒狀或針狀並懸掛起來,會很自然地指向地球的南極和北極。如果把鐵屑撒在磁鐵上,鐵屑就會顯現出磁鐵磁力的分布情況。磁鐵究竟有什麼樣的作用?液體磁鐵又是什麼呢?

磁鐵的用途

磁鐵的用途很廣泛。利用電磁鐵可以製成運送鋼鐵的起重機。這是因為電磁鐵通電後磁性極為強大,所以能吸住笨重的鋼鐵,放下鋼鐵時隻需切斷電源即可。和大型磁鐵相比,指南針顯得既小又輕,磁性也弱了許多,但指南針的作用不在於吸鐵,而在於通過地球磁力指示方位。任何磁鐵都有N極和S極。N極與N極,S極與S極相遇時,會互相排斥;N極與S極相遇時,則互相吸引。地球磁場的N極位於地球的南極點附近,所以磁針無論在地球表麵的任何地方,其S極必指向南方。