高中物理 第19章 原子核 第6节 核裂变课件 新人教版选修35.pptVIP

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 5 原子核 第十九章 第六节核裂变 第十九章 核能作为一种新型能源 在人类的发展过程中所起的作用越来越重要 核反应堆中发生着怎样的核反应 1 定义使重核分裂成 的原子核的核反应叫重核的裂变 2 核反应类型重核的裂变只发生在 的核反应中 自然界不会自发的产生 重核的裂变 中等质量 人为控制 1 定义重核裂变产生的 使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫链式反应 2 条件发生裂变物质的体积大于 或裂变物质的质量大于 链式反应 中子 临界体积 临界质量 1 核电站的工作原理核电站的核心是 其简化示意图如图所示 各部分作用如下 1 核燃料 反应堆使用浓缩铀 铀235占3 4 制成 作为核燃料 释放 核电站 核反应堆 铀棒 核能 2 减速剂 用 使裂变中产生的中子减速 以便被铀235吸收 3 控制棒 由吸收中子能力很强的 制成 用以控制 4 水泥防护层 反应堆外层是很厚的 可防止射线辐射出去 5 热交换器 靠 和 在反应堆内外的循环流动 把产生的热量传输出去 石墨 重水和普通水 镉 反应速度 水泥壁 水 液态金属钠 2 核电站与火电站相比有何优缺点 1 优点 核电站消耗的燃料 作为核燃料的铀 钍等在地球上的可采储量 火电站烧煤要放出很多污染物 而核电站放出的污染物要 2 缺点 一旦核泄漏会造成严重的 核废料处理 很少 很大 少得多 核污染 比较困难 一 重核的裂变及链式反应1 铀核的裂变 1 核子受激发 当中子进入铀235后 便形成了处于激发状态的复核 复核中由于核子的激烈运动 使核变成不规则的形式 2 核子分裂 核子间的距离增大 因而核力迅速减弱 使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块 同时放出2 3个中子 这些中子又引起其他铀核裂变 这样 裂变就会不断进行下去 释放出越来越多的核能 3 核能的释放 由于重核的核子的平均质量大于中等质量原子核的核子的平均质量 因此 铀核裂变为中等质量的原子核时 会发生质量亏损 释放核能 2 链式反应的条件 1 要有足够浓度的235u 2 要有足够数量的慢中子 3 铀块的体积要大于临界体积 3 裂变反应的能量铀核裂变为中等质量的原子核 发生质量亏损 所以放出能量 一个铀235核裂变时释放的能量如果按200mev估算 1kg铀235全部裂变放出的能量相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的能量 裂变时能产生几百万度的高温 答案 1 不是 2 不能解析 重核的裂变不能自发地进行 只能发生在人工控制的核反应中 只有达到链式反应的条件时 才会发生重核的裂变 二 核能的利用1 核武器原子弹杀伤力强大的原因是核能在极短的时间内释放出来 2 核电站核电站是利用缓慢释放的核能来发电 这是核能的和平利用 如图所示为核电站工作流程示意图 3 核反应堆原子核的链式反应可以在人工控制下进行 使核能较平缓地释放出来 这样释放的核能就可以为人类的和平建设服务 裂变反应堆的结构和工作原理如下表所示 特别提醒 在利用核反应堆发电时 一定要注意安全防护 历史上曾经有过核电站泄漏事故 答案 镉有吸收中子的特性 减少中子的数目 可以控制能量释放的速度 而原子弹需要在极短的时间内释放大量核能 发生猛烈爆炸 不需要控制速度 故不需要镉棒 对核裂变的理解 其中各粒子质量分别为mu 235 0439u mn 1 00867u msr 89 9077u mxe 135 9072u 质量亏损为 m mu mn msr mxe 10mn 0 1510u可见铀裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的 核子数是不会减少的 因此选项a b c均错 重核裂变为中等质量的原子核时 由于核子平均质量小 会发生质量亏损 从而释放出核能 综上所述 选项d正确 答案 d 核能的利用 a 铀235容易吸收快中子发生裂变反应b 快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少 变成慢中子 慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应c 控制棒由镉做成 当反应过于激烈时 使控制棒插入深一些 让它多吸收一些中子 链式反应的速度就会慢一些d 若要使裂变反应更激烈一些 应使控制棒插入深一些 使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子 链式反应的速度就会快一些易错分析 不知道铀235容易吸收慢中子的特点而错选a项 不理解反应堆的工作原理而错选d项 正确解答 根据铀235的特点 它更容易吸收慢中子而发生裂变 a错误 在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而更易让铀