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第 7节 核能
新闻阅读
一、核能
自主学习
从原子结构出发认识核能
1.原子是由什么构成?原子核有什么构成?
2.以燃烧为例,化学变化中,能量发生了怎样的变化?
例如,1 克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能,超过了2000 吨煤完全燃烧时释放出的化学能。
一、核能
二、核裂变与链式反应
中子
质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程叫做裂变。
千千万万个铀核在极短的时间内相继裂变,这种现象叫作链式反应。
二、核裂变与链式反应
原子弹就是根据裂变的原理制造的。属于不可控制的链式反应的结果!
我国第一颗原子弹爆炸时的情景
二、核裂变与链式反应
核能
内能
内能
机械能
电能
核
裂变
蒸汽发生器
发
电机
汽轮机
三、核聚变
三、核聚变与热核反应
形成氦核
氘核
氚核
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,也会释放大量核能。这一过程就是聚变,也称为热核反应。
超高温
发生条件
被释放的中子
能量
聚变过程
三、核聚变与热核反应
我国第一颗氢弹爆炸时的情景
1升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。
三、核聚变与热核反应
太阳能产生原理
核聚变产生。
核能从太阳核心向外辐射
辐射过程中,核能转化成热能和电磁能(光),其中有一部分到达地球。
裂变与聚变的比较
裂 变 聚 变
定义
条件
释放核能
能否控制
应用
较大原子核分裂为
较小原子核的过程
用一定速度的中子
轰击较大原子核
质量很小的原子核结合
成较大原子核的过程
超高温
巨大
更加巨大
可以控制链式反应速度
目前不能人为控制
核电站、原子弹
氢弹
四、核能与放射性
思考:核能是安全、清洁、廉价的能源吗?对发展核能发电,我们应持怎样的态度?
核能是由放射性物质释放的,核辐射对环境具有破坏性;核能并不廉价;核能在使用不当时,可能会造成核污染。核反应堆产生的乏燃料对人体有极大危害,难以处理。
核电的效能更高,核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,核能发电节省了大量的煤、石油等能源。根据相关计算,一公斤铀-235产生的能量,和270-300万公斤煤炭产生的能量相当。
核能发电时,核电站通过将铀-235进行裂变,使之产生热量。在其发生裂变反应的过程中,不会产生任何烟尘和气体,可以说是达到零排放。
放射线物质的标志
放射线物质不一定是核反应的产物,许多天然物质也具有放射线。
四、核能与放射性
射线 实质 运行距离
α
β
γ
带正电的高速运动
的氦原子核流
在空气中只能前进几厘米
带负电的高速运动
的电子流
能穿透几厘米厚的铝板
能量很高的电磁波
能穿透几厘米厚的铅板
和几十厘米厚的混凝土
四、核能与放射性