4.2 核裂变 学案 (1)

4.2
核裂变
学案1
【学习目标】
（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；
（2）知道什么是链式反应；
（3）会计算重核裂变过程中释放出的能量；
（4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。
【学习重点】
链式反应及其释放核能的计算；重核裂变的核反应方程式的书写。
【知识要点】
1、核裂变（fission）
重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变
只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能
不是所有的核反应都能放出核能，有的核反应，反应后生成物的质量比反应前的质量大，这样的核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸收大量的能量。只有重核裂变和轻核聚变能放出大量的能量。
2、铀核的裂变
（1）铀核的裂变的一种典型反应。
（2）链式反应：
链式反应：这种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，叫做核裂变的链式反应
（3）临界体积（临界质量）：
临界体积（临界质量）：通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量
（4）裂变反应中的能量的计算。
3、核电站
核核反应堆各组成部分
铀棒由浓缩铀制成，作为核燃料。
控制棒由镉做成，用来控制反应速度。
减速剂由石墨、重水或普通水（有时叫轻水）做成，用来跟快中子碰撞，使快中子能量减少，变成慢中子，以便让U235俘获。
冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成，在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出，确保反应堆的安全。
水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，防止核辐射。
核能发电的优点、缺点：
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济。
缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；②核废料处理困难。
【典型例题】
例题1、下列核反应中，表示核裂变的是（
）
A、
B、
C、
D、
分析：核反应中有四种不同类型的核反应，它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。其中衰变中有衰变、衰变等。
是衰变，
是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。
解：表示核裂变的是C
【达标训练】
1、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010
J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235 （一年按365天计算）
2、俘获一个慢中子后发生裂变，生成和，已知、、
和中子的质量分别是235.0439u、138.9178u、93.9154u、1.0087u．（1u相当于931MeV）
（1）写出上述铀裂变的反应方程；
（2）一个铀235裂变时放出的能量是多少焦。
答案：
1、解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600
J=2.592×1013
J，每年的发电量W总=365W=9.46×1015
J而1
g铀完全裂变时产生的能量为：8.2×1010
J
所以，每年消耗的铀的量为：
2．解：（1）
（2）质量亏损
一个铀核裂变时放出的能量为
【学后反思】
收获
疑问