(
课件网) §4 核裂变与核聚变 选择性必修 第三册 第五章 原子核 一、核裂变的发现 1.核裂变：物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变。 + → + + 新课讲授 （最典型的一种核反应方程式） 2、铀核的三分裂、四分裂 1947年我国著名物理学家钱三强、何泽慧夫妇在巴黎首先观察到中子轰击铀核的三分裂和四分裂现象。 铀核裂变的产物是多种多样的，其他裂变方程还有: 三分裂 四分裂 概率： 二分裂 质量数守恒，电荷守恒 链式反应 + → + + 中子 条件1：U235的纯度 条件2：达到临界体积（质量） 链式反应：重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 计算铀裂变时释放的能量 例：已知铀核裂变的反应： 求：一个铀核裂变释放的能量； 亏损质量： 释放能量： Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.3578×10－27kg 如果 1 kg 铀全部裂变，它放出的能量就相当于 2800 t 标准煤完全燃烧时放出的化学能。 = 1 kg 2800 t 二战时期，美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤。在长崎投掷的原子弹爆炸后形成蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多，长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37% ；广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%。 原子弹 (浓缩铀) 核燃料 (石墨、轻水、重水) 吸收中子、控制反应速率 慢中子 二、反应堆与核电站 反应堆：通过可控制的链式反应来释放核能的装置。 核电站工作流程 第一回路中的水被泵压入反应堆，通过堆芯时核心反应放出的热使水的内能增加，水温升高。第一回路的水进入交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被泵压回反应堆。 在热交换器内，第二回路中的水被回热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮机运转。 核电站工作流程 三、核聚变 1. 核聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。 2. 核聚变条件：使原子核间的距离达到10-15m 3. 实现的方法：把原子核加热到温度达到几百万开尔文 4. 核聚变应用： 氢弹 5. 天然核聚变： 太阳的核燃烧 6. 核聚变的优点： ① 轻核聚变产能效率高；（相同质量的核燃料，反应中产生的能量比较多） ② 地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富； ③ 轻核聚变更为安全、清洁。 7. 实现可控核聚变的困难： 核聚变需要的温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。 8.解决的两种方案：磁约束 、惯性约束 AC 课堂练习 核聚变 放出 减少 3×10－29 课堂小结
