第十九章原子核19.7核聚变:14张PPT

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第十九章 原子核
第7节 核聚变
一、 核聚变（热核反应）
某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。
聚变后比结合能增加，
反应中会释放能量
根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:
氘核的质量：mD＝2.014102u
氚核的质量：mT＝3.016050u
氦核的质量：mα＝4.002603u
中子的质量：mn=1.008665u
平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍。
发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m，
（原子核需要很大的动能才会“撞”在一起）
实现的方法有:
1、用加速器加速原子核；
２、把原子核加热到很高的温度；
108～109K
不经济
聚变反应又叫热核反应
核聚变的利用——氢弹
弹体
引爆装置
小型原子弹
三种炸药：
普通炸药
Ｕ235
氘、氚
爆炸
裂变
聚变
氘、氚、重氢化钾等
铀235
外壳
普通炸药
氢弹爆炸形成的磨姑云
核聚变普遍存在于宇宙中
热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。
1、轻核聚变产能效率高
2、地球上聚变燃料的储量丰富
（每升水中就含有0.03g氘，地球上有138.6亿亿立方米的水，大约有40万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂储量有2000亿吨）
3、轻核聚变更为安全、清洁
（高温不能维持反应就能自动终止，聚变产生的氦是没有放射性的。废物主要是泄露的氚，高速中子、质子与其他物质反应生成的放射性物质，比裂变反应堆生成的废物数量少，容易处理）
二、受控热核反应——核聚变的利用
１、热核反应的的点火温度很高；
２、如何约束聚变所需的燃料；
磁场约束
问题有：
现在的技术还不能控制热核反应。
问题有：
１、热核反应的的点火温度很高；
２、如何约束聚变所需的燃料；
惯性约束
现在的技术还不能控制热核反应。
问题有：
１、热核反应的的点火温度很高；
２、如何约束聚变所需的燃料；
现在的技术还不能控制热核反应。
可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果.
本节要求掌握：
1、知道聚变的概念，知道太阳能是热核聚变释放的核能
2、知道聚变（热核反应）的条件和优点
3、知道海洋中拥有巨大的聚变资源，知道研究受控热核反应的重大意义
4、了解受控热核聚变是目前科学家研究的重大课题