九年级物理下册 第11章 物理学与能源技术 4 核能课件 （新版）教科版.ppt

4 核能 小男孩 装填了64公斤铀 只有0 7公斤发生裂变 而其中 只有600毫克被转换为能量 爆炸产生的能量在地面形成一个巨大的火球 周围数英里陷入一片火海 巨大的冲击波将广岛夷为平地 所有生物均遭到致命的核辐射 核能 在原子核发生变化时放出的能量 获得核能的两条途径是 1 重核的裂变 2 轻核的聚变 1938年 科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核 使其发生了裂变 1kg铀全部裂变 释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量 用中子轰击铀核 铀核才能发生裂变 放出能量 外界中子停止轰击 裂变也就停止了 怎样才能让裂变继续下去呢 1 发生裂变的条件 核裂变能及其利用 那么 地球上的能源是否是无尽的呢 将火柴搭成左下图所示结构 点燃第一根火柴后 会发生什么 2 链式反应 用中子轰击铀235原子核 铀核在分裂时 会释放出核能 同时还会产生几个新的中子 这些中子会继续轰击其他铀核 于是就导致一系列铀核持续裂变 并释放出大量核能 这就是裂变中的链式反应 核电站的核心设备是核反应堆 核反应堆是原子核发生链式反应的场所 1942年 人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变 目前 全世界已经建成了几百座核电站 核电发电量接近全球发电量的1 5 3 核电站利用核能发电 核反应堆有厚厚的保护层 这是为什么呢 原来 用于核反应的燃料 是具有强烈放射性的物质 能够发出射线 如果没有足够的保护措施 这些射线会对人体健康造成严重伤害 对于辐射强度超过国家标准的放射性物质 一定要防止其扩散 人体切莫随便靠近 在放射性实验室中 要用铅板 有机玻璃等材料做好隔离防护 核辐射标志 链式反应如果不加以控制 大量原子核就在一瞬间发生裂变 释放出极大的能量 在人类实现可控核裂变大约三年后 即1945年 利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器 原子弹爆炸了 将质量较小的原子核结合起来 也会释放出巨大的核能 氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子 能释放大量核能 这一过程就是聚变 核聚变 氦核 中子 能量 聚变 聚变又叫热核反应 一个氘核由一个质子和一个中子组成 一个氚核由一个质子和二个中子组成 它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时 要放出一个中子 并释放出核能 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生 因此聚变又叫热核反应 自然界中的热核反应 自然界中 太阳内部的温度高达摄氏1千万摄氏度以上 在那里就进行着大规模的聚变反应 太阳辐射出的光和热 正是由聚变反应释放的核能转化而来的 可以说 地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量 核裂变和核聚变的区别 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量小的原子核结合成较大原子核的过程 中子轰击较大原子核 超高温 巨大 更加巨大 裂变的链式反应可控 聚变目前不可控 原子弹 核电站 氢弹 太阳内部爆炸 俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯 俄罗斯及乌克兰的大片领土 各类辐射病 癌症 神经紧张 居民被迫疏散等后期影响还深深