《核裂變與核聚變》

1、核裂變和核聚變,復習:,1、完成下列的核反應方程式：,2、核反應遵循的基本規(guī)律：,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒,3、核反應的能量來源分析：,愛因斯坦的相對論指出,物體的能量荷質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系.,4、質(zhì)量虧損：組成核的核子總質(zhì)量和 原子核的質(zhì)量之差Δm,5、質(zhì)能方程： E＝m c2 ΔE＝ Δm c2,一.利用核能的途徑,要質(zhì)量有虧損，是利用核能的先決條件。,核反應前物質(zhì)的核子數(shù)和反應后的核子數(shù)有

2、什么關系？,相等,要實現(xiàn)“反應后的質(zhì)量＜反應前的質(zhì)量”，如果我們引進“核子平均質(zhì)量”，則核反應前核子平均質(zhì)量和反應后的核子平均質(zhì)量有什么關系？,較大,重核裂變,重核俘獲一個中子后分裂為幾個中等質(zhì)量的核的反應過程. 在裂變的同時要放出幾個中子和大量的核能。,二.重核裂變,-----以鈾核的裂變?yōu)槔?（1）一種典型的鈾核裂變,,,,裂變產(chǎn)物不是唯一確定的，有時還會發(fā)生三分裂和四分裂。我國物理學家錢三強、何澤慧夫婦1946年在巴黎首次發(fā)現(xiàn)

3、了鈾的三分裂和四分裂。但是，鈾的的三分裂和四分裂概率是相當小的.,請計算鈾裂變時釋放的能量,求：（1）該核反應釋放的能量 （2）平均每個核子釋放的能量,1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時釋放的能量．,（2）鏈式反應：,鈾核裂變時放出幾個中子，再引起其他鈾核裂變而使裂變反應不斷進行下去稱為鏈式反應。,由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應．,使裂

4、變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積，相應的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。,發(fā)生鏈式反應的條件：鈾塊的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量，或者鈾塊的體積大于臨界體積。,(3)重核裂變的應用,核電站,,核心設施：核反應堆 濃縮鈾制成的鈾棒,減速劑：,石墨、重水或普通水，用于減小中子的速度,控制棒：鎘，用于 吸收中子，控制核反應的快慢。,原子彈：,不可控的核反應,原子彈爆炸時的蘑菇云,“小男孩”（前）和“胖子”,三、輕核聚變,某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大

5、的核的核反應過程，同時放出大量的核能。,例：,1、輕核聚變的條件：,核子要距離十分近,,加熱高溫,,熱核反應,幾百萬度高溫,計算表明，這個核反應釋放的能量是17.6MeV 。這個量值雖然比一個鈾核裂變產(chǎn)生的能量（201MeV）少，但平均每個核子產(chǎn)生的能量,= 3.52MeV卻是鈾裂變（,= 0.852MeV）的約4倍。,條件、應用,使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離十分接近，達到10-15m的距離。為了克服巨大的庫侖力，需要使原子

6、核有極大的動能。一般的辦法是把它們加熱到很高的溫度。通常需要幾百萬度以上的高溫。,例如：氫彈是利用核聚變原理制造的大規(guī)模殺傷性武器,為了獲取高熱，常常使用重核裂變作為“引子”。所以，原子彈可以作為氫彈的“雷管”。,氫彈,世界第一顆氫彈——麥克,“麥克”爆炸成功,我國第一顆氫彈爆炸生成的蘑菇云,,,,四、熱核反應,1.學生閱讀解決——(1)什么是熱核反應(2)太陽的能源來自熱核反應(3)什么是可控熱核反應(4)氘核,氚核的來源,