《重核的裂變和輕核的聚變》課件

1、復(fù)習(xí)引入,,重核的裂變和輕核的聚變,物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)叫做裂變．把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．,一、裂變,,,,〓,,,聚變,〓,,,,裂變, 1939年12月，德國物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出三個中子，其核反應(yīng)方程是：,鈾核的裂變,,,,,+,→,+,+,裂變中釋放出

2、巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量，質(zhì)量虧損：,,,釋放出的能量為,,,,,1kg鈾全部裂變，它放出的能量相當(dāng)2800t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時釋放的能量．,用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變，也就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．,鏈?zhǔn)椒磻?yīng),,,由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．,鏈?zhǔn)椒磻?yīng),使裂變物資能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)

3、量叫做臨界質(zhì)量。,,美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團(tuán)，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達(dá)12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%．長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市37% ．,,,原子彈,原子彈,,,中國第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的應(yīng)用——核電站慢中子反應(yīng)堆,二、核電站,解決能源危機(jī)根

4、本途徑——核能 可開發(fā)的核裂變?nèi)剂腺Y源可使用上千年。核聚變資源可使用幾億年。,二、核電站,核能----解決能源危機(jī)的根本途徑核發(fā)電量占總發(fā)電比例最多的10個國家是：法國 75% 立陶宛 73.1% 比利時 57.7% 保加利亞 47.1% 斯洛伐克 47% 瑞典 46.8% 烏克蘭 43.8% 韓國 42.8% 匈牙利 38.3%

5、 亞美尼亞 36.4%,世界核能發(fā)電占全部電量1/4,核電站－－－－秦山核電站,核防護(hù),（１）核爆炸瞬時效應(yīng)防護(hù)。,對核襲擊的防護(hù)大致可分為兩大類。,利用工事進(jìn)行掩蔽,在開闊地面上的人員，當(dāng)發(fā)現(xiàn)核爆閃光時，立即背向爆心臥倒，可減輕傷害。,（２）放射性沾染防護(hù)。,避開在沾染區(qū)或高照射量率的地區(qū)行動,人員通過沾染區(qū)時盡量乘坐車輛，在沾染區(qū)作業(yè)時要盡量縮短時間,及時穿戴個人防護(hù)器材，防止人體受沾染,進(jìn)入沾染區(qū)執(zhí)行任務(wù)的人員，可服用抗輻

6、射藥，以減少放射性物質(zhì)在人體內(nèi)的存留,物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)叫做裂變．把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．,三、核聚變,,,,〓,,,聚變,〓,,,,裂變,輕核的聚變（熱核反應(yīng)） :,某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。,根據(jù)所給數(shù)據(jù),計算下面核反應(yīng)放出的能量:,氘核的質(zhì)量：mD＝2.014102u氚核的質(zhì)量：mT＝3.016050u,氦核的質(zhì)量：mα＝4.002

7、603u中子的質(zhì)量：mn=1.008665u,發(fā)生聚變的條件:,使原子核間的距離達(dá)到10-15m,實現(xiàn)的方法有:,1、用加速器加速原子核；,２、把原子核加熱到很高的溫度；,108～109K,聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng),核聚變的利用——?dú)鋸?三種炸藥：,普通炸藥,Ｕ235,氘、氚,爆炸,,,裂變,,,,聚變,氫彈爆炸形成的磨姑云,核聚變普遍存在于宇宙中,,熱核反應(yīng)和裂變反應(yīng)相比較，具有許多優(yōu)越性。,見教材P89,四、可控?zé)岷朔磻?yīng)——核聚變的利

8、用,可控?zé)岷朔磻?yīng)將為人類提供巨大的能源,和平利用聚變產(chǎn)生的核量是非常吸引人的重大課題，我國的可控核聚變裝置“中國環(huán)流器1號”已取得不少研究成果.,,現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)。,問題有：,１、熱核反應(yīng)的的點火溫度很高；,２、如何約束聚變所需的燃料；,磁場約束,問題有：,１、熱核反應(yīng)的的點火溫度很高；,２、如何約束聚變所需的燃料；,慣性約束,３、反應(yīng)裝置中的氣體密度要很低 ，相當(dāng)于常溫常壓下氣體密度的幾萬分之一；,現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱