裂变及其应用ppt课件.ppt

5 2裂变及其应用 1 复习巩固 1 核子为什么能共存于一个半径极小的核内 答 它们之间存在一种强相互作用力 核力 2 与其他力相比这个力有哪些特点 a 强相互作用力b 短程力 2 3 什么是结合能 如何计算结合能 把原子核拆散成核子需要克服核力做功 做功需要的能量就是结合能 当然把核子结合成原子核时因核力做功而释放的能量也叫结合能 3 如果有一颗原子弹遗落在你的面前 你的第一反应是什么 1g武器铀的价值 200g黄金 铀的价值体现在哪 4 重核分裂成两个较轻的核时 释放出核能的反应叫做核裂变 一 核裂变 1 重核裂变的定义 裂变及其应用 5 2 铀核的裂变 1 发现 1939年12月 德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现 用中子轰击铀核时 铀核发生了裂变 6 3 计算铀裂变时释放的能量 例 已知铀核裂变的反应 求 一个铀核裂变释放的能量 亏损质量 m mu mn mBa mKr 3mn 0 3578 10 27kg 释放能量 7 1kg铀全部裂变 它放出的能量相当于2800t优质煤完全燃烧时释放的能量 8 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程 叫做链式反应 1 定义 3 链式反应 9 2 发生链式反应的条件 铀块的体积大于临界体积 铀块的质量大于临界质量 10 原子弹 枪式 内爆式 11 美国原子弹突袭长崎和广岛造成了巨大的毁伤 在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团 爆炸产生的气流 烟尘直冲云天 高达12英里多 广岛市区80 的建筑化为灰烬 64000人丧生 72000人受伤 伤亡总人数占全市总人口的53 长崎市60 的建筑物被摧毁 伤亡86000人 占全市37 原子弹 12 13 慢中子反应堆 14 裂变反应堆 2 减速剂 石墨 重水或普通水 用于减小中子的速度 1 核心设施 核反应堆浓缩铀制成的铀棒 3 控制棒 镉棒 用于吸收中子 控制核反应的快慢 4 反射层 石墨 阻止中子逸出 5 热交换器 水循环产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机 6 防护层 金属套 水层 1 2M的混凝土层 15 列变反应堆的常见类型 高温气冷堆 快中子增殖反应堆 3 核电站的工作模式以 为能源 用它产生 取代发电厂的锅炉 从而进行发电 重水堆 核反应堆 高压蒸汽 阅读课本97页 裂变反应堆的常见类型 填空 16 秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW 如果1g铀235完全裂变时产生的能量为 1010J 并且假定产生的能量都变成了电能 那么 每年要消耗多少铀235 一年按365天计算 8 2 17 解 核电站每天的发电量为W Pt 3 108 24 3600J 2 592 1013J 每年的发电量W总 365W 9 46 1015J而1g铀完全裂变时产生的能量为8 2 1010J 所以 每年消耗的铀的量为 18 关于核电站中核能的计算 经典案例 10分 在其他能源中 核能具有能量密度大 地区适应性强的优势 在核电站中 核反应堆释放的核能被转化为电能 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应 释放出大量核能 19 20 21 审题指导 根据裂变反应遵循电荷数和质量数守恒可确定X和a 再由 E mc2求裂变释放的核能 注意此结果只是一个铀核裂变时释放的 22 23 答案 1 中子3 mU mBa mKr 2mn c2 2 1105kg 误区警示 解此类题目要注意各物理量间的过渡换算 还要注意原子核数目的运算 且 E为一个重核裂变释放的能量 如果不注意这些此题就很难解决 24 课堂小结通过本堂课的学习 主要让学生知道核裂变的概念 知道什么是链式反