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第六节 重核的裂变 核反应 电子 原子核 在核物理学中 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程 称为核反应 物理学中把重核分裂成质量较小的核 释放核能的反应叫做裂变 一 裂变 裂变 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 铀核裂变的产物是多种多样的 一种典型的反映是裂变为钡和氪 同时放出三个中子 其核反应方程是 铀核的裂变 裂变中释放出巨大的能量 在上述裂变中 裂变后的总质量小于裂变前的总质量 质量亏损 释放出的能量为 已知 的质量分别是235 0439u 140 9139u 91 8973u 1 0087u求一个铀核裂变时放出的能量 1u相当于931 5MeV 解 放出的能量 3 铀核裂变的条件 1 铀核的裂变只能发生在人为的核反应中 自然界中不会自发地产生裂变 而是发生衰变 2 要使铀核裂变 首先要利用中子轰击铀核 使其分裂 并放出更多的中子 这些中子再去轰击更多的铀核 产生更多的中子 就形成了链式反应 3 链式反应速度很快 如不加以控制 能量在瞬间急剧释放引起剧裂爆炸 如原子弹 如果运用一定方法加以控制就可以和平利用这种巨大的能量 如核电站 核潜艇等 1kg铀全部裂变 它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量 用中子轰击铀核时 铀核发生了裂变 释放出的中子又引起了其他铀核的裂变 也就是链式反应 链式反应 点击观看动画 原子弹 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤 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 链式反应的应用 核电站慢中子反应堆 二 核电站 裂变反应堆 裂变反应堆 它是能维持和控制核裂变的装置 1 堆芯 燃料棒 浓缩铀 丰度为90 的 减速剂 重水或石墨 作用让快中子变为慢中子 冷却剂 水等 2 控制棒
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