江苏省张家港市第一中学九年级物理下册 18.2 核能课件 苏科版.ppt

核能 第十八章能源与可持续发展 复习提问 1 原子是由什么组成 是由位于原子中心的原子核和核外电子组成的 2 原子核是由什么组成 是由质子和中子组成的 氢原子核 h 最简单 它就是一个质子 核外有一个电子绕着它转 氦原子核 he 是由2个质子和2个中子组成的 核外有2个电子绕着它转 锂原子核 li 是由3个质子和4个中子组成的 核外有3个电子分两层绕着它转 铍原子核 be 由4个质子和5个中子组成 核外有4个电子分两层绕着它转 核能 核力 原子核内各个粒子之间存在强大的吸引力 核能 原子核是可以改变的 而且在有些改变过程中还会释放出巨大的能量 核能 即原子能 获得核能有二种途径 一种是重原子核的裂变 另一种是轻原子核的聚变 核裂变和链式反应 中子轰击铀核时 铀原子核可以分裂成质量大致相等的两个原子核 裂变反应 把质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程 用中子轰击铀核 铀核才能发生裂变 裂变时会释放出巨大的能量 链式反应 当中子轰击铀核时 铀核才能发生裂变 而铀核裂变时 还同时放出2 3个中子 放出的中子又可以轰击其他铀核 使他们也发生裂变 裂变将不断地自行继续下去的现象 裂变的应用 如果对裂变的链式反应不加控制 在极短的时间里内就会释放出巨大的核能 发生猛烈的爆炸 例如 原子弹 我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云 如果控制链式反应速度 使核能缓慢的平稳的释放出来 就能和平利用了 能缓慢 平稳地释放核能的装置叫核反应堆 核电站 1 核电站的组成 核反应堆 热交换器 汽轮机 发电机等 2 核电站的工作原理 利用原子核裂变的裂式反应产生的能量来发电 核电站的核心是核反应堆 它以铀为核燃料 反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能 通过汽轮发电机转化为电能 工作过程 第一回路 第二回路 见flash 核电站的优缺点 优点 1 核电站只需消耗很少的核燃料 就可以产生大量的电能 2 核电站不排放烟尘和二氧化碳 二氧化硫等有害气体 对环境的污染比火力发电站小得多 3 从长远看 核能发电成本低于火力发电 缺点 现在世界上运行的核电站都是通过受控裂变释放的能量发电的 但是 核裂变使用的核燃料储量非常有限 开采成本高 存在着临界事故和放射性物质泄露等潜在问题 且核裂变所生成的核废料可能对环境造成污染 核聚变 核聚变 较轻的核结合成较重的核 也能释放能量的现象 由于聚变必须在极高的温度和压强下才能进行 所以核聚变也叫热核反应 热核反应需要的温度很高一般要1 106 以上温度越高 热核反应也进行的越快 聚变的应用 利用轻核聚变可制成氢弹 其威力比原子弹更为巨大 引爆 裂变反应 聚变反应 氢弹引爆示意图 太阳内部进行着大规模的聚变 释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来 和平利用聚变产生的核能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 受控核聚变 作为一种新能源 有着显著的特点 一是核燃料丰富 二是不污染环境 但是核聚变需要在极高的温度下才能进行 现在人类还不能象控制核裂变那样控制核聚变 虽然现阶段在这方面已取得一定的成果 但要真正安全 和平地利用核聚变 还要经过长期的努力 1 裂变 a 裂变 用中子轰击铀235 铀核会分裂成大小相差不很大的两部分 这种现象叫裂变 b 裂变的条件 用中子轰击铀核 铀核才能发生裂变 c 链式反应 当中子轰击铀核时 铀核才能发生裂变 而铀核裂变时 还同时放出2 3个中子 放出的中子又可以轰击其他铀核 使他们也发生裂变 裂变将不断地自行继续下去的现象 d 裂变的应用原子弹 核电站 2 聚变 a 聚变 较轻的核结合成较重的核 也能释放能量的现象 b 裂变的应用氢弹 1 按照能源的获取方式来分 能源分为两大类 2 从核能到电能 下列能量转化过程中正确的途径是 a 核能 机械能 内能 电能b 核能 内能 机械能 电能c 核能 内能 电能d 核能 电能 练习 3 对能源的分类有不同的方法 一般情况下 将能源分成三类 第一类能源来自球以外 第二类能源来自于地球内部 第三类能源来自于地球和其他天体的相互作用 人们已经利用太阳能和核燃料分别属于 a 太阳能属第一类能源 核燃料属第二类能源b 太阳能属第二类能源 核燃料属第三类能源c 太阳能属第二类能源 核燃料属第一类能源d 太阳能属第一类能源 核燃料属第一类能源 4 下列能源中不属于一次能源的是 a 石油b 天然气c 柴油d 风能 5 核能是 发生变化的过程中释放出的能量 它又叫 能 获得核能的两条途径是 和 6 核电站是利用 的能量来发电的 它的优点是只需消耗很少的 就可以产生大量的 能 轻核聚变 原子 原子核内部结构 重核裂变 原子核裂变的链式反应所产生 燃料 电 7 核电站的核心是 它以 为核燃料 反应堆中放出的 能转化为高温蒸汽的 能 通过汽轮发电机转化为 能 核电站必须防止 避免造成污染问题 核反应堆 铀 核 内 机械 放射线外泄 例 到2010年我国核电站的总功率可达3000 5000万千瓦 年发电量可达1500 2500亿千瓦时 如果用煤来发电 设火电站效率为30 将要用煤多少呢 若一个煤矿每年产煤500万吨 需要多少这样的煤矿 8 水能是可再生资源 可持续地利用它来发电 为人类提供 清洁 能源 若一水力发电站水库的平均流量为q m3 s 落差为h m 发电效率为 则全年发电量是多少度 g 10n kg 9 由于地球和月球 太阳相互产生的能量 一日两次 日称潮 夜称汐 世界上潮汐能蕴藏量为10亿kw 我国为1 1亿kw 我国东南沿海某海湾经测量面积为