沪教版高中物理选修2-3 5.1核反应堆与核裂变--学案

核反应堆与核裂变
【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。
【学习重难点】
1．知道什么是链式反应。
2．计算裂变过程中释放的能量。
【学习过程】
什么事核裂变？____________________________________________________________
探究一：是不是所有的核裂变都能放出核能？
铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一种核反应方程式是什么样的？
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链式反应是怎样进行的？
4．什么是临界体积（临界质量）？

5．核核反应堆各部分在核反应中起什么作用？
铀棒_______________________________________________________________________
控制棒：___________________________________________________________________
减速剂：___________________________________________________________________
冷却剂：___________________________________________________________________
水泥防护层：_______________________________________________________________
探究二：核能发电的优点、缺点？
例题1．下列核反应中，表示核裂变的是（ ）
A．
B．
C．
D．
例题2．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）

【达标检测】
1．一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为U+n→X+Sr+2n，则下列叙述正确的是（ ）
A．X原子核中含有86个中子
B．X原子核中含有141个核子
C．因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加
D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
2．前段时间，伊朗及朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是双方核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还要以生产出可供研制核武器的钚，这种可由铀经过n次衰变而产生，则n为（ ）
A．2 B．239 C．3 D．1
3．原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由哪四部分组成（）
A．原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统
B．原子燃料、减速剂、发热统和传热系统
C．原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统
D．原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统
4．关于铀核裂变，下列说法正确的是（ ）
A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种
B．铀核裂变时还能同时释放2-3个中子
C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235
D．铀块的体积对链式反应无影响
5．世界上第一座原子能发电站每秒需要28.5×106J的能量，设一个铀235的原子核裂变时能放出约196MeV的能量，它一天需要多少铀燃料？相当于多少燃烧值为2.9×107J/kg的煤完全燃烧放出的能量？