鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示意圖
除此外,本次分裂還會(huì)再產(chǎn)生更多個(gè)中子,比如兩個(gè),這兩個(gè)中子如果打到了附近的兩個(gè)鈾核,這兩個(gè)鈾核會(huì)繼續(xù)分裂并產(chǎn)生4個(gè)中子,接著是8、16、32……產(chǎn)生成級(jí)數(shù)增加的中子和相應(yīng)的伴隨有大量能量釋放的核裂變……這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一經(jīng)觸發(fā),勢(shì)不可擋。百萬(wàn)分之一秒內(nèi),中子倍增的過程可以發(fā)生81次,引起2后面跟24個(gè)零那么多的鈾核發(fā)生分裂。這個(gè)數(shù)目剛好是在廣島爆炸的那顆原子彈中發(fā)生分裂的鈾核數(shù)目,在那個(gè)百萬(wàn)分之一秒中,被釋放的能量相當(dāng)于1300噸TNT。
核彈通過中子的倍增使得整個(gè)裂變?cè)跇O短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,但核電廠的反應(yīng)堆則剛好相反。在反應(yīng)堆中只有持續(xù)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),而沒有倍增過程——在反應(yīng)堆中,裂變釋放2或3個(gè)中子,但平均只有一個(gè)中子會(huì)打擊某個(gè)核,觸發(fā)一次新的裂變,所以反應(yīng)不會(huì)加速。能量以不變的速率釋放出來,將水加熱,產(chǎn)生蒸汽;蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī),汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),產(chǎn)生電能——除了燃料不同,核電廠做的事情跟火力發(fā)電廠也差不了許多。