第四章 第六、七节+核能利用+小粒子与大宇宙 Word版含解析

第六、七节核能利用__小粒子与大宇宙 1．核反应堆是人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来。 2．反应堆里用的铀棒是天然铀或浓缩铀；石墨、重水的作用是使快中子变成慢中子，充当减速剂；镉棒的作用是吸收减速后的中子，控制反应速度，充当控制棒。 3．为了防止铀核裂变物放出的射线对人体的危害，在反应堆外面要修建很厚的水泥防护层来屏蔽射线，对放射性的废料也要装入特制的容器，埋入深地层来处理。 4．我国已于广东大亚湾建成两座核电站，还有浙江的秦山核电站。 5．人类目前能够观测到的最大距离约是140亿光年之远。这一距离可以看成是目前观测到的宇宙半径。 6．对宇宙的时空结构、运动形态和物体演化的理论描述，称为宇宙模型。大爆炸宇宙模型是一种被普遍接受的模型，它认为，宇宙起源于大约150亿年前突然发生的一次大爆炸，其后逐渐诞生出星球、星系、脉冲星、超新星、黑洞以及被称作类星体的遥远发光体等，经历150亿年才演化成今天的样子。 7．人类目前所能研究的物质世界的空间尺度，约从10－15 m到1027 m，共跨越了大约42个数量级；目前所知的微观粒子中，寿命最短的只有10－25 s，可见，物质世界的时间尺度，从10－25 s到1018 s，也跨越了将近43个数量级。 核 反 应 堆 1.核反应堆的主要组成部分 如图所示为简化的核反应堆示意图。 (1)核燃料：反应堆使用天然铀或浓缩铀(铀235占3%～4%)制成铀棒，作为核燃料，释放核能。 (2)中子减速剂：铀235具有易俘获慢中子，不易俘获快中子的特点。而核反应中释放的中子多数为快中子，应使用减速剂使它们的速度降下来。常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水。 (3)控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法增减中子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉吸收中子能力很强的特性，就可以容易地控制链式反应的速度。 (4)保护层：核反应堆外层是很厚的水泥壁，可防止射线辐射出去。 (5)热交换器：靠水或液态金属钠在反应堆内外的循环流动，把产生的热量传输出去。 2．核反应堆的用途 (1)核电站利用反应堆发电。 (2)小型反应堆可以使核能作为动力制造核动力潜艇。 (3)进行各种原子核物理实验。 3．核电站、核能利用 (1)核电站：利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电。 (2)特点：消耗燃料少，但经济效益跟火电站大体相同。 反应堆是核电站的核心，是核电站的热源，核电站靠反应堆产生的内能发电。 1．[多选]为应对能源危机和优化能源结构，提高清洁能源的比重，我国制定了优先选择核能，其次加快发展风电和再生能源的政策，《核电中长期发展规划》中要求2020年核电运行装机总容量达到4 000万千瓦的水平，请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是(　　) A．核能发电对环境的污染比火力发电要小 B．核能发电对环境的污染比火力发电要大 C．目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的核能 D．目前核电站只利用轻核聚变释放大量的核能 解析：选AC　目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用的是比较清洁的能源，故A、C正确，B、D错误。 对粒子的认识 1.“基本粒子”和新粒子 (1)电子、质子和中子：直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒，后来发现了电子、质子和中子，于是很多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。然而，随着科学的进一步发展，科学家们逐渐发现了数以百计的不同种类的新粒子，它们都不是由质子、中子、电子组成的，又发现质子、中子等本身也是复合粒子，并且还有着自己的复杂结构，所以电子、质子、中子并不是组成物质世界的基本粒子。 (2)新粒子：1912年奥地利物理学家赫斯对宇宙射线观测时，发现了一些新粒子。宇宙射线中粒子的能量 ... ...