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课件网) 随堂演练·巩固提升 以练促学·补短扬长 聚变与受控热核反应 核能利用与社会发展 1.知道聚变和聚变反应的特点．(重点) 2.能写出聚变方程并会计算聚变能量．(重点＋难点) 3.了解受控热核反应． 4．了解核能的优越性、安全性、废料处理及核能的合理利用． , [学生用书P72]) 一、聚变与受控热核反应 1．更大的能源宝库：使平均结合能小的轻核聚合成一个较重的原子核，同时会释放核能．把这种释放核能的反应称为聚变． 一个氘核和一个氚核发生聚变核反应，会释放17.6__MeV的能量，平均每个核子释放的能量在3 MeV以上．海水中含有大量的这种轻核资源． 2．聚变的条件：由于这种核反应需在几千万度的高温下进行，因此，聚变又叫热核反应．太阳以及许多恒星内部，都在不断地进行着聚变反应． 3．受控热核反应：科学家设想的受控热核反应的两种方案：即磁约束和惯性约束．当前受人青睐的受控热核反应利用的是磁约束，它是一个利用强磁场约束等离子体的环流器． (1)核聚变时吸收能量．( ) (2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大．( ) (3)热核反应主要用在核武器上，那就是原子弹．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)× 二、核能利用与社会发展 1．核能的优越性 (1)核燃料提供的能量巨大：1 kg铀全部裂变释放的能量相当于2 700 t标准煤完全燃烧放出的能量． (2)核燃料的储量丰富：1 L海水中含有大约0.03 g氘，它发生热核反应放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧． (3)核燃料的运输和储存方便． (4)清洁卫生，对环境的污染小：不会排放二氧化碳、氮氧化物等． 2．核安全性与核废料处理 (1)核电站的安全性能 第一道屏障：二氧化铀陶瓷体燃料芯块，可以把98%以上的裂变产物滞留在芯块内，不向外释放． 第二道屏障：性能良好的锆合金包壳把燃料芯块密封在其中，保证密封性良好． 第三道屏障：由反应堆压力容器和冷却回路构成的压力边界，保证结构的完整性． 第四道屏障：由安全壳把整个反应堆压力边界内的设备包括在内，能承受事故发生的压力并保证良好的密封性． (2)核废料的处理：能回收利用的进行回收再利用，不能回收的高放射性物质固化后埋藏处理． 3．科学家的使命：科学家的责任感：爱因斯坦曾参与建议美国政府制造原子弹，为此他在后半生常常责备自己． 对轻核聚变的理解[学生用书P72] 1．聚变：把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．聚变反应又称为热核反应． 2．聚变方程：H＋H→He＋n＋γ 3．聚变发生的条件 (1)微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10－15 m．要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力． (2)宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它们加热到几百万开尔文的高温．聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它提供能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去，在短时间内释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸． 4．轻核聚变与重核裂变的区别 反应方式比较项目 重核裂变 轻核聚变 放能原理 重核分裂成两个或多个中等质量的原子核，放出核能 两个轻核结合成质量较大的原子核，放出核能 原料的蕴藏量 核裂变燃料铀在地球上储量有限，尤其用于核裂变的铀235在铀矿石中只占0.7% 主要原料是氘，氘在地球上的储量非常丰富.1 L海水中大约有0.03 g氘，如果用来进行热核反应，放出的能量约和燃烧300 L汽油相当 可控性 速度比较容易进行人工控制，现在的核电站还都是用裂变反应释放核能 目前，人们还不能控制它 放能多少 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3～4倍 核废料处理难度 聚变 ... ...
