4 核裂变与核聚变 5———基本”粒子 学习任务一 核裂变的发现 [教材链接] 阅读教材“核裂变的发现”相关内容,完成下列填空: (1)裂变:重核被 轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核,并放出 的过程. (2)典型的铀235裂变方程: . (3)链式反应:铀235核裂变时释放出2~3个 ,这些 又继续引起其他铀235核裂变,这样就能使核裂变反应不断进行下去,称为核裂变的链式反应. (4)链式反应的条件:发生裂变物质的体积大于或等于 或裂变物质的质量大于或等于 . 例1 [2024·河北唐山一中月考] 如图所示,某次铀核裂变反应式为UnBaKr+n.反应产生的中子可能击中其他铀原子核从而引发链式反应,用mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量,mn表示中子的质量,c为真空中的光速,下列说法正确的是 ( ) A.链式反应能否发生跟铀原料的体积无关 B.裂变产物Ba的比结合能大于U的比结合能 C.该核反应过程中质量有所增加 D.该核反应中放出的核能为(mU-mBa-mKr-3mn)c2 变式1 裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U为燃料的反应堆中,当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种裂变反应方程为U+Sr+n,其中UnXeSr的质量分别为235.043 9 u、1.008 7 u、138.917 8 u、93.915 4 u.已知1 u的质量对应的能量为931.5 MeV,则此裂变反应过程中: (1)质量亏损为多少 (2)释放出的能量是多少 学习任务二 反应堆与核电站 [教材链接] 阅读教材“反应堆与核电站”相关内容,完成下列填空: (1)核电站:核电站是利用核能发电的装置,它的核心设施是 ,它主要由以下几部分组成: ①核燃料: . ②慢化剂:铀235容易捕获慢中子发生反应,常采用 、 和 作慢化剂. ③控制棒:为了控制能量释放的速度,就要想办法减少中子的数目,采用在反应堆中插入镉棒的方法,利用镉 能力强的特性,就可以控制链式反应的速度. (2)工作原理:核燃料 释放能量,使反应区温度升高. (3)能量输出:水或液态的金属钠等流体在反应堆内外 ,把反应堆内的热量传输出去,用于发电. (4)核污染的处理 为避免 对人体的伤害和 对水源、空气和工作场所造成的放射性污染,在反应堆的外面需要修建很厚的 ,用来屏蔽核裂变反应放出的各种射线,核废料具有很强的 ,需要装入特制的容器, . 例2 [2024·江西九江一中月考] 2020年11月27日,“华龙一号”全球首堆———中核集团福清核电5号机组首次并网成功,其内核是如图所示的核反应堆,关于核反应下列说法中正确的是 ( ) A.图示装置的核反应类型是人工转变 B.要使核反应速度减慢,可以将铀棒插入得更深 C.裂变反应的燃料是铀,反应过程有质量亏损 D.石墨起到降低反应温度的作用 学习任务三 核聚变 [教材链接] 阅读教材“核聚变”相关内容,完成下列填空: (1)核聚变的发生 ①两个 结合成质量较大的核,这样的核反应叫核聚变.如HHHen+17.6 MeV. 聚变后比结合能 ,因此反应中会 能量. ②核聚变条件:a.轻核的距离要达到 以内.b.需要加热到很高的 ,因此又叫 . ③氢弹原理:首先由化学炸药引爆原子弹,再由原子弹爆炸产生的 引发热核爆炸. ④热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳就是一个巨大的 . (2)受控热核反应 ①聚变与裂变相比有很多的优点.a.轻核聚变产能 ;b.地球上核聚变燃料的储量 ;c.轻核聚变更为安全、清洁. ②科学家设想的受控热核反应有两种方案:即 和 . 例3 目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能. (1)如果将太阳内部聚变时的核反 ... ...
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