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人教2011课标版 物理 九年级 第二十二章 第2节
核 能
1.原子结构
一、核能
原子由原子核和核外电子组成。
氧原子由原子核和八个核外电子组成。
原子核有八个质子和八个中子,由于中子不带电,所以正负电荷量仍然相同。
O
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
2.核能
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
1938年,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生了裂变。
1 kg铀全部裂变,释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。 外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?
1.发生裂变的条件
二、裂变
那么,地球上的能源是否是无尽的呢?
将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?
2.链式反应
用中子轰击铀235原子核,铀核在分裂时,会释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
想想议议
链式反应如果不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。
在1945年,利用不加控制的核裂变制造的毁灭性器——原子弹爆炸了。
使原子核的裂变在可控制的条件下缓慢进行,释放的核能就可有效地利用。
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
1942年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。
3.核电站利用核能发电
核能的和平利用――核电站
核能的和平利用――核电站
思考:在电站工作过程中,能量是如何转化的?
核能
内能
机械能
电能
→
→
→
核电站和原子弹的联系和区别
联系 区别
核电站
原子弹
通过核裂变获得核能 都是链式反应
可以控制
不加控制
将质量较小的原子核结合起
来,也会释放出巨大的核能。
氘
氚
氦核
中子
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
三、聚变
能量
聚变
两个质量较小的原子核在高温高压条件下聚合成质量较大的新核,同时释放出能量.
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
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。
氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实 现,海水中蕴藏着丰 富的氘核,科学家预 言,通过可控聚变来 利用核能,将有望彻 底解决人类能源问题。
核聚变发电的优点:
1.能量巨大
2.资源丰富
3.成本低谦
4.安全清洁无染污
目前轻核聚变不可控制
1.为防止放射性灰尘沉降时随呼吸道吸入人体内和降落到皮肤上,污染区的人要及时戴好防毒面具或口罩。也可用湿毛巾捂住口鼻,扎好裤口、袖口、领口,用雨衣、塑料布及床单等就便物品把暴露皮肤遮盖起来,转入安全地带。
防核幅射:
2.处于放射性物质沉降地区,应关闭门窗,防止放射性灰尘进入室内,尽量减少室外活动,这样可以减轻核辐射伤害。
核地狱——切尔诺贝利核电站
核能优点
核能缺点
①核能十分巨大,他能极大地补充人类
能源的不足
②能够解决能源不平衡分布的问题
①核能是不可再生能源
②核能存在核污染,产生核辐射,会对
地球生物造成伤害
③核反应堆中会产生核废料,治理废料
过程中,代价较高
③是清洁能源
1
1964年10月16日15时,中国第一颗原子弹爆炸成功。
我国的核能与发展
1967年 6月17日,中国第一颗氢弹爆炸成功。
1971年9月我国建造的核动力潜艇安全下水
田湾核电站
秦山核电站
岭奥核电站
大亚湾核电站
截止2016年12月10日,已建成并在运的核电机组有36台,装机容量约3350万千瓦;在建核电机组21台,共计装机容量2343.5万千瓦。
湖北咸宁大畈核电站7月动工
为我国首座内陆核电站
效果图
玲龙一号 小型安全核反应堆
核聚变,民用上能实现可控则相当于人造太阳,我国“人造太阳”获重大进展 持续时间102秒
核能
裂变
聚变
原子弹
核反应堆
氢弹
课堂小结
太阳
1.氢原子只由1个质子和1个电子组成,下列关于氢原子的模型图,正确的是( )
B.
A.
C.
D.
2.关于核电站里能量的转化过程,说法正
确的是( )
A.原子核能 核能 电能
B.原子核能 内能
C.原子核能 内能 机械能 电能
D.原子核能 内能 电能
D
C
3.关于核能的下列说法中,不正确的是( )
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量
来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内
就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D.原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
4.用氘核和氚核结合成新原子核时产生的核反应是( )
A.分解反应 B.链式反应 C.裂变 D.热核反应
D
D
5.经过科学家的不懈努力,找到了获取核能的两条途径:___________和_____________。
6.为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量,科学家们研制成了_______________,从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外,在军事上还可以做成威力强大的______________。
聚变
裂变
核反应堆
原子弹