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课件网) 核裂变与核聚变 人教版高中物理 选择性必修3 新知导入 较重的核分裂成中等大小的核，较小的核合并成中等大小的核的过程中，都有可能释放出能量。核电站以及原子弹、氢弹等核武器，利用的就是这些核能。在这些装置中，核能是怎样被转化和使用的呢 新知讲解 裂变:重核分裂成质量较小的核，并释放核能的反应。 一、核裂变的发现 中子 新知讲解 链式反应：由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 条件：每次裂变产生的中子，至少平均有一个能引发新的裂变 ①保证 的纯度←提纯 ②铀块的大小 临界体积:裂变物质能够发生链式反应的最小体积 相应的质量：临界质量 新知讲解 多种多样 二分裂 三分裂 四分裂 ... 概率： 二分裂的 二分裂的 质量数守恒，电荷守恒 新知讲解 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 课堂练习 1、(多选)关于裂变反应,下列说法正确的是( ) A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分 B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量 C.铀核发生裂变时可能分裂成两部分、三部分或四部分 D.所有重核用中子轰击均能发生裂变反应 BC 解析：用中子轰击 等少数重核元素才能发生裂变反应,铀核裂变时可能分裂为两部分、三部分或四部分,但产生两部分的概率最大,A、D错误,C正确;铀核裂变为中等质量的原子核时一定释放能量,B正确。 新知讲解 二、反应堆与核电站 核反应堆：人工控制链式反应的装置 吸收中子、控制反应速率 慢中子 (石墨、轻水、重水) (浓缩铀) 核燃料 新知讲解 核能发电的基本原理 新知讲解 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%。 课堂练习 2、(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是( ) A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能 B.镉棒的作用是控制反应堆的功率 C.石墨的作用是吸收中子 D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能 解析：铀棒是核燃料,裂变时可放出能量,故A正确;镉棒吸收中子的能力很强,作用是调节中子数目以控制反应速度,即控制反应堆功率,故B正确;慢中子最容易引发核裂变,所以在快中子碰到铀棒前要进行减速,石墨的作用是使中子减速,故C错误;水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电,同时也使反应堆冷却,控制温度,故D正确。 ABD 新知讲解 核聚变：某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核的核反应 三、核聚变 新知讲解 思考讨论：发生聚变的条件: 使原子核间的距离达到 10-15 m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们靠近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力。也就是说，原子核要有很大的动能才会“撞”到一起。什么办法能使大量的原子核获得足够的动能而发生核聚变呢？ 方法: ①用加速器加速原子核 ②原子核加热到很高的温度108～109K 新知讲解 大阳是一个巨大的热核反应堆 弹体 引爆装置 氘、氚、重氢化钾等 铀 235 外壳 普通炸药 氢弹结构示意图 小型原子弹 释放核能 新知讲解 热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性 1）轻核聚变产能效率高 2）地球上聚变燃料的储量丰富 （每升水中就含有 0.03 g 氘，地球上有 138.6 亿亿立方米的水，大约有 40 万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂储量有2000 亿吨） 3）轻聚变更为安全、清洁 （高温不能维持反应就能自动终止，聚变产生的氦是没有放射性的。废物主要是泄露的 ... ...
