高中物理 第三章 原子核 第5、6節(jié) 核裂變 核聚變課件 教科選修3-5

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1、判天地之美，析萬物之理判天地之美，析萬物之理核裂變核裂變 核聚變核聚變一、核裂變一、核裂變 核裂變：重核分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核并釋放出核能的反應(yīng)，稱為核裂變。鈾核的裂變：用中子轟擊鈾核，鈾核發(fā)生裂變，分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，從而釋放出巨大能量。核裂變的方程:F:精品教案5、核裂變資源庫3501.swf 問題問題1：寫重核裂變方程應(yīng)注意什么？：寫重核裂變方程應(yīng)注意什么？（1）滿足“質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)”守恒；（2）只能用“”，不能用“=”；（3）兩邊的中子不能約去學(xué)習(xí)活動(dòng)一：學(xué)習(xí)活動(dòng)一：在核裂變?cè)诤肆炎?反應(yīng)中，反應(yīng)中，質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損m=0.2153u，則，則:（1）一個(gè)鈾核）一個(gè)鈾核裂變釋

2、放多少能量裂變釋放多少能量E？平均每個(gè)核子釋放的？平均每個(gè)核子釋放的能量能量E0是多少是多少 解：解：E=m931.5Mev=200.55Mev E0=E/235=0.853Mev （2）1g這樣的鈾（原子核質(zhì)m=235.0439u）發(fā)生裂變放出多少能量E？這些能量相當(dāng)于燃燒多少煤所釋放的化學(xué)能（無煙煤的燃燒3.35 J/kg）？解：解：E=8.2210 J m=2450kg 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng):核裂變釋放核裂變釋放出能量的同時(shí)，平均出能量的同時(shí)，平均每次可以放出每次可以放出23個(gè)個(gè)中子，這些中子又轟中子，這些中子又轟擊其他核，使之發(fā)生擊其他核，使之發(fā)生裂變，這樣不斷繼續(xù)，裂變，這樣不斷繼續(xù)，使

3、裂變反應(yīng)就會(huì)持續(xù)使裂變反應(yīng)就會(huì)持續(xù)進(jìn)行，就形成了裂變進(jìn)行，就形成了裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（原子彈就是利用重核的裂變）就是利用重核的裂變）問題問題2 2：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的維持需要什么條件？：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的維持需要什么條件？鈾塊體積足夠大鈾塊體積足夠大臨界體積：臨界體積：通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒赐ǔ０蚜炎兾镔|(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。應(yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。核電站核電站核電站核電站 核電站的核心部位核電站的核心部位核反應(yīng)堆：在人為控制下安全進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 核燃料：用濃縮鈾制成的鈾棒 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆 慢化劑（石墨、重水和普通水）：使快中子 慢中子（熱中子）鎘棒：吸收中子，

4、控制反應(yīng)速度 混凝土防護(hù)層二、核聚變二、核聚變 核聚變：核聚變：把輕原子核聚合成較重原子核的反應(yīng)（氫彈主要利用的核聚變）問題問題3 3：核聚變有何條件？：核聚變有何條件？原子核帶正電，之間存在庫侖斥力，原子核帶正電，之間存在庫侖斥力，故需要足夠高的溫度（足夠的動(dòng)能）使兩故需要足夠高的溫度（足夠的動(dòng)能）使兩原子核達(dá)到核力的作用范圍，然后通過核原子核達(dá)到核力的作用范圍，然后通過核力作用發(fā)生聚變，此后就不需要外界再提力作用發(fā)生聚變，此后就不需要外界再提供能量，靠自身的能量就可以使反應(yīng)繼續(xù)供能量，靠自身的能量就可以使反應(yīng)繼續(xù) 問題4：核聚變?yōu)楹斡址Q“熱核反應(yīng)”？問題5：核聚變與核裂變相比有那些優(yōu)點(diǎn)（1

5、）相同質(zhì)量的燃燒核聚變能釋放更多的能）相同質(zhì)量的燃燒核聚變能釋放更多的能量量 （2）核聚變沒有象核裂變產(chǎn)生放射性廢料）核聚變沒有象核裂變產(chǎn)生放射性廢料 （3）核聚變的燃燒氘在地球上非常豐富）核聚變的燃燒氘在地球上非常豐富 學(xué)習(xí)活動(dòng)五：學(xué)習(xí)活動(dòng)五：已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，32He核的質(zhì)量為3.0150u.（1）寫出兩個(gè)氘核結(jié)合成 的核反應(yīng)方程。（2）計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能.(已知1u相當(dāng)于931.5MeV能量)解解：（：（1）（2）E=3.26Mev【課堂反饋】1.吸收一個(gè)慢中子后,分裂成 和 ,同時(shí)還放出()A1個(gè)粒子 B1個(gè)氘核 C2個(gè)中子 D3個(gè)中子U23592Xe13954Sr9438 2.設(shè)質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,那么,當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí),釋放的能量是()Am B(m1+m2)C(m3-m2-m1)D(m1+m2-m3)