课件12张PPT。核 能 第二十二章 第２节1．原子结构H2O分子 以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。一、核能 原子由原子核和核外电子组成。
（1）氢原子由原子核和一个核外电子组成。
原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。二者电荷量相同。 （2） 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。 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 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 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。 在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。 将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。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 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。核能裂变聚变原子弹核反应堆氢弹课堂小结课件20张PPT。核能二、获得核能的途径（2）聚变一、核能 原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能. （1）裂变不受控的链式反应 原子弹 氢弹
受控的链式反应
核电站裂变重核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个质量相近的新核，并释放出能量的过程。 原子弹――根据核裂变的原理制成。属于不受控制的链式反应的结果！ 用中子轰击铀核，使铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂时，还同时放出2～3个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变. 这些铀核分裂时，同样放出中子，从而引起更多的铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应。
链式反应轻核聚变 2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，同时释放出能量的过程。 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。
１ １９６４年10月16日15时（北京时间），中国第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功，中国从此成为核俱乐部的第五个成员。 196７年 6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功。 设疑：
核能巨大，难道只能用于战争吗?
如何才能有效地控制核能的释放？核弹头核能的和平利用――核电站 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 →→→田湾核电站
秦山核电站岭奥核电站大亚湾核电站湖北咸宁大畈核电站7月动工
为我国首座内陆核电站 效果图核动力潜艇核动力巡洋舰核动力航母使原子核的裂变在可控制的条件下缓慢进行核地狱——切尔诺贝利核电站 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。 国际热核计划 国际热核聚变实验反应堆（简称国际热核计划，英文缩写为ITER）早在1985年就由原苏联在美苏日内瓦峰会上提出，1986年开始设计和筹建，1998年基本完成前期工作。国际热核计划将历时35年，总投资额将超过100亿美元。目前，该计划共有7方参与，分别是欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度。欧盟承担40％的研发费用，其他6方各承担10％ 。 该计划是为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的，其原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。核聚变使用的氘、氚可从海水中提取，而且不产生温室气体及高放射性核废料，因此被认为是未来人类能源的希望所在。 与目前的核电站不同，聚变反应堆从本质上讲不会发生泄漏，所以国际热核实验反应堆和下一代核聚变反应堆不会发生重大事故。另外，它也不对环境和周围居民构成威胁。 核聚变发电的优点：
１．能量巨大
２．资源丰富
３．成本低谦
４．安全清洁无染污课件40张PPT。1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。
我国第一颗原子弹爆炸时的情景我国第一颗氢弹爆炸时的情景1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？第2节 核能原子核
（正）核外电子
（负） 质子
（正） 中子
（不带电）复习提问1、原子核是由什么组成？是由质子和中子组成的 原子核发生变化时，能量有什么变化呢？一、核能：在原子核发生变化时放出的能量.
二、获得核能的两条途径是：
（1）重核的裂变（2）轻核的聚变对链式反应不加控制——原子弹
控制链式反应速度——核反应堆不加控制——氢弹
可控实验装置——中国环流器1号
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裂变 科学家们发现用中子轰击铀235时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变
1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.
裂变： 用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。 1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。 用中子轰击铀核,铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂的同时放出2～3个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应. 链式反应应用1：原子弹就是根据裂变链式反应制成的. 原子弹： 链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。原子弹
原子弹又名核弹、裂变弹。其形状同普通的重磅炸弹差不多，而构造却完全不同。其主要由核装料（核燃料）、引爆装置、中子反应层、中子源和弹壳组成，核燃料是分成小块的高浓度裂变物质。原子弹先用高效炸药，将两块或多块处于临界状态的高浓度核燃料，在极短的时间内从两面或四面八方压缩到一起，达到瞬发的高度超临界状态。原子弹里没有慢化剂，那里每一代中子的寿命可以短到一亿分之一秒内，传种接代的速度非常快，从而可以在核燃料来不及分散的百万分之一秒内，使大量的原子核裂变，释放出巨大能量，达到爆炸的目的。
原子弹爆炸时产生的蘑菇云应用2：核电站：是利用可控链式反应释放出能量发电。核心设备是核反应堆。核能的和平利用――核电站如果使原子核的裂变和聚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
核电站工作流程原理1核电站工作流程原理2核电站工作流程原理3核能的和平利用――核电站 思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能 核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。核能的和平利用－－核电站1、能量转化：核能内能机械能电能2、我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站3、存在的问题： －－放射性污染核能的和平利用――核电站 秦山核电站秦山核电站秦山核电站大亚湾核电站我国和世界核电使用概况：秦山核电站大亚湾核电站 1994年底，全世界核电站的发电量已经占总发电量的17%。我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！ 核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！ 第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！ 第二道屏障是壁后为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！ 第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳既能抵御外部破坏。放射线α射线：带两个单位正电荷（氦核）β射线：带一个单位负电荷（电子）γ射线：不带电（中子） 大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；但是，如果用较小的剂量，并谨慎地加以控制，射线也可以为人类做许多事。放射性物质的标志聚变 科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变. 聚变是获得大量核能的另一重要途径聚变又叫热核反应 一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能.
一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍.
聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应.
氢弹利用轻核聚变现象制成的氢 弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。氢弹爆炸产生的蘑菇云自然界中的热核反应
自然界中，太阳内部的温度高达1千万摄氏度以上，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. 练习：如图18-2俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片领土。各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被迫疏散等后斯影响还深深的留在人们的心中。有的同学提出，既然核电站有这么大的危害，就不用建造核电站。你认为这种观点合理吗？提出你的看法。
