物理九年级苏科版能源与可持续发展2

(共27张PPT)
　(1)什么叫核能？
由于原子核的变化而释放的巨大
能量叫做核能，也叫原子能。
(2)释放核能的两条途径
经过科学家们的大量实验研究和
理论分析，发现释放核能可以有重核
的裂变和轻核的聚变两条途径。
　①重核的裂变
用中子去轰击铀235，铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变
裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开，与周围的物体分子碰撞，使分子动能增加，核能转化成周围物体的内能。实验表明，裂变时释放的核能十分巨大，1千克铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的核能相当于2500吨标准煤完全燃烧时放出的能量。
铀235只有在中子的轰击下才能发生裂
变，放出核能，那么是不是要不断地从外
界提供中子，才能维持铀核的不断裂变呢？
科学家们从实验中发现，铀235核在受到中
子的轰击后，裂变成2个差不多大小的新粒
子的同时，还释放出2～3个新中子，这2～3
个中子又去轰击其它铀235核，引起2～3个新
铀核裂变，又各放出2～3个中子，这些中子
又去轰击更多的铀核发生裂变……随着一个
铀核裂变的发生，会引起越来越多的铀核发
生裂变。这样，裂变就不断地自行持续下去，
这种现象叫做链式反应。
链式反应
　 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。
但是如果我们能够控制裂变链式反应的速度，使核能缓慢地、平稳地释放出来，就能够代替化石燃料，进行和平利用。能够缓慢地、平稳地释放裂变产生的核能的装置叫做核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的核反应堆，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。
核电站原理图
②轻核的聚变
两个较轻的原子核结合成一个较
重的原子核时，也能释放出核能，这
种现象叫做聚变。
氘
氚
中子
14.1MeV
氦-4
3.5MeV
轻核的聚变
能量
由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫热核反应。氢弹就是利用这个原理制成的。氢弹的威力比原子弹要大得多比原子弹的威力要大几十倍。我们最熟悉的太阳内部就在不断地进行着大规模的核聚变反应，由此释放出的巨大核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的人类自古以来，每天都享用着这种聚变释放出的核能。
人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能，但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其
原料氘和氚等又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。
原子弹
氢弹
核电站与环境
核电厂在环境上优于火电厂，不会放出二氧化碳、二氧化硫等，
不会造成温室 效应和酸雨，从而保护了环境。
——核电是清洁的能源
秦山核电站
大亚湾核电站
核电站与环境
——核电是安全的能源
核电站不会像原子弹那样发生爆炸
核燃料中铀－235的含量约为3％，而核炸药中的铀－235含 量高达90％以上
核电是经济的能源
自然界中的热核反应
自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.