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5.4 核裂变与核聚变 课件(共26张PPT)2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

日期:2024-11-25 科目:物理 类型:高中课件 查看:95次 大小:7922091B 来源:二一课件通
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(课件网) 中等大小的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大),这些核最稳定。 回顾 第4节 物理学中 把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应叫做裂变. 把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应叫做聚变. 聚变 + 裂变 + 1938年12月,德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现,用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的,一种典型的反映是裂变为钡和氪,同时放出三个中子,其核反应方程是: + → + + 一、核裂变 裂变中释放出巨大的能量,在铀核裂变中,裂变后的总质量小于裂变前的总质量,质量亏损: 释放出的能量为 1kg铀全部裂变,它放出的能量超过2800t优质煤完全燃烧时释放的能量. 用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变,释放出的中子又引起了其他铀核的裂变,也就是链式反应. 由重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应. 链式反应 链式反应 铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素。 只有当铀块足够大时,中子才有足够的概率击中铀核,链式反应才能继续下去。 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量。 原子弹 原子弹爆炸场景 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的蘑菇状云团,爆炸产生的气流、烟尘直冲云天,高达12英里多.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%.长崎市60%的建筑物被摧毁,伤亡86000人,占全市37% . 胖子 小男孩 原子弹 原子弹 我国第一颗原子弹于1964年10月16日试爆成功。 (1)核爆炸瞬时效应防护。 对核袭击的防护大致可分为两大类 a.利用工事进行掩蔽 b.在开阔地面上的人员,当发现核爆闪光时,立即背向爆心卧倒,可减轻伤害。 (2)放射性沾染防护。 a.避开在沾染区或高照射量率的地区行动 c.人员通过沾染区时尽量乘坐车辆,在沾染区作业时要尽量缩短时间 b.及时穿戴个人防护器材,防止人体受沾染 d.进入沾染区执行任务的人员,可服用抗辐射药,以减少放射性物质在人体内的存留 核防护 解决能源危机根本途径———核能 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。 核聚变资源可使用几亿年。 二、反应堆与核电站 水泥防护层 控制棒———镉棒 燃料棒—铀棒 减速剂 链式反应的应用———核电站慢中子反应堆 核电站 核电站工作流程 核电站 核能--解决能源危机的根本途径 大亚湾核电站 秦山核电站 三、轻核的聚变(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。 根据所查数据,计算下面核反应放出的能量: 发生聚变的条件: 使原子核间的距离达到10-15m 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 太阳的巨大能量就是核聚变产生的,几十亿年来,太阳每秒辐射出的能量约为3.8X J,相当于 1千亿亿吨煤燃烧所放的能量,其中20亿分之一左右的能量被地球吸收 热核反应和裂变反应相比较,具有许多优越性。 二、可控热核反———核聚变的利用 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. 现在的技术还不能控制热核反应。 主要问题是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度 磁场约束 惯性约束 核聚变普遍存在于宇宙中 太阳 恒星 ... ...

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