(共18张PPT)
横县百合完全中学
韦衍虎
18276143537
5.4 核裂变与核聚变
问题导入
较重的核分裂成中等大小的核,较小的核合并成中等大小的核的过程中,都有可能释放出能量。核电站以及原子弹、氢弹等核武器,利用的就是这些核能。在这些装置中,核能是怎样被转化和使用的呢
一、核裂变的发现
重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应的过程,叫做核裂变
1.裂变
质量数守恒
电荷数守恒
2.链式反应
由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,称为核裂变的链式反应。
二分裂
三分裂
三分裂
四分裂
概率:
3.链式反应的条件
思考:随便一个中子撞击,铀核都会产生核反应吗?
①保证铀235的纯度
杂质
②铀块的大小
通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积称为临界体积,把相应的质量称为临界质量。
4.核裂变的标准煤
一个铀235核裂变时释放的能量如果200MeV估算,1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能!
=
拓展学习
原子弹
二、反应堆与核电站
1.核反应堆
①铀棒
:浓缩铀作为燃料棒,
铀棒越多,反应的速率就越快。
铀棒
②镉棒:
吸收中子
,控制反应速率
③慢化剂:
使中子变为慢中子,易吸收
(石墨,重水和轻水)
镉棒
④水泥防护层:
防止辐射
水泥防护层
2.核电站
三、核聚变
核裂变:一个重核
两个质量中等的原子核
两个轻核
一个质量较大的核
核聚变:
①轻核聚变产能效率高
②燃料氘和氚储量丰富
③无废料,更安全、清洁
1.核聚变的条件
10-15m
核力
库伦斥力
动能大
办法:
加热到几百万卡尔文
→温度越高,分子热运动越剧烈
(热核反应)
热核反应一旦发生,就不再续约外界给它能量,靠自身产生的热就会反应继续下去。
2.核聚变的例子
太阳的能量来自热核反应
用于制造氢弹
3.可控核聚变的方案
①磁约束
②惯性约束
激光或X射线
课堂练习
例1:下列说法中正确的是( )
A.原子弹是利用核聚变反应
B.氢弹是利用核裂变反应
C.铀核裂变的产物是多种多样的,但只能裂变成两种不同的核
D.为了使裂变的链式反应容易进行,最好用纯铀235
D
课堂练习
例2:利用重核裂变释放核能时选用铀235,主要因为( )
A.它比较容易发生链式反应
B.能自动裂变,与体积无关
C.铀核比较容易分裂成为三部分或四部分,因而放出更多的核能
D.铀 235 价格比较便宜,而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多
D
课堂练习
例3:镉棒在核反应堆中所起的作用是( )
A.使快中子变成慢中子
B.使慢中子变成快中子
C.使反应速度加快
D.控制反应速度,调节反应速度的快慢
D
课堂练习
D
例4:太阳不断地向外辐射能量,仍保持1千万度以上的高温,其主要原因是太阳内部进行着剧烈地( )
A.衰变反应
B.人工核反应
C.裂变反应
D.热核反应
课堂小结
一、核裂变的发现
1.裂变;重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应的过程
2链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
3.链式反应的条件:铀的纯度和铀块大小
二、反应堆与核电站
三、核聚变
1.核聚变:两个轻核结合成一个质量较大的核
2.核聚变的条件:加热到几百万卡尔文(热核反应)
3.核聚变的例子:太阳、氢弹