如果有人跟你說，在現實生活中有一種“魔爐”，這種“魔爐”非常與衆不同，随着“魔爐”内部燃料的不斷燃燒，内部的燃料不僅不會減少，反而還會越燒越多。一般人都會認為這些話不合常理，可能會認為這是不可能的，現實生活中怎麼可能會有這種違背常理的東西呢？

當然上面所說的“魔爐”并不是無稽之談，科學家确實成功研發出了這種“魔爐”，它确實可以實現上面這點，“魔爐”内部的燃燒的燃料确實越燒越多。

講到這裡大家可能會感到不可思議，這究竟是什麼黑科技呢？“魔爐”又運用什麼原理能做到讓内部的燃料越燒越多呢？

這種“魔爐”叫做钚(Pu)核裂變反應堆，也叫快中子核反應堆。“魔爐”利用了钚-239原子的核裂變反應，在反應堆内部燃料燃燒(裂變)時不僅會消耗钚-239原子，同時在燃燒過程中還會生成钚-239原子，燃燒過程中钚-239原子的生成量大于燃燒消耗的钚-239原子，也就是上面提到的燃料越燒越多。

钚-239原子的原子核在被高速運動的中子撞擊時會發生核裂變反應，钚-239原子裂變時會釋放出大量快中子，裂變生成的快中子可以繼續撞擊钚-239原子的原子核，這樣就會引發鍊式反應讓钚-239原子的裂變過程可以繼續進行下去，這與鈾-235原子的核裂變反應相似。

钚-239

自然界中的鈾(U)原子主要是鈾-238原子，鈾-238原子并不像鈾-235原子那樣容易發生核裂變反應。雖然鈾-238原子不容易發生核裂變反應，但是鈾-238原子卻可以捕捉快中子變為鈾-239原子。鈾-239原子的原子核非常不穩定會發生β衰變，原子核内部釋放出一個電子變為镎(Np)-239原子，镎-239原子的原子核同樣也非常不穩定也會發生β衰變，原子核内部釋放出一個電子變為钚-239原子。

原子核反應方程式:

U238 n → U239

U239 → Np239 e-

Np239 → Pu239 e-

如果在钚核裂變反應堆中加入鈾-238原子，钚-239原子裂變時釋放出的快中子就可以被鈾-238原子捕捉，鈾-238捕捉快中子之後變為鈾-239原子，鈾-239原子再經過兩次β衰變生成钚-239原子。鈾-238原子捕捉快中子生成的钚-239原子的數量實際上會大于钚-239原子裂變時的消耗量。這樣反應堆内部的核裂變燃料钚-239原子就會随着核裂變的進行逐漸增多。

1、更高的燃料利用率:

相比傳統的鈾核裂變反應堆構建的核電站，钚核裂變反應堆構建的核電站省去了鈾-235原子提純的高額成本，钚核裂變反應堆可以将不易發生核裂變反應的鈾-238原子轉化成容易發生核裂變反應的钚-239原子，實現了變廢為寶的目的。

2、裂變釋放的能量更多:

钚-239原子的核裂變反應相比鈾-235原子的核裂變反應，钚-239原子的核裂變反應過程釋放的能量要更大。

3、鍊式反應更容易形成:

相比鈾-235原子，钚-239原子更容易發生鍊式反應，而且钚-239原子的核裂變反應比鈾-235原子的核裂變反應更加劇烈。

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