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裂变聚变 一 怎样的核反应可以释放出能量 核子的平均质量 z 可以释放出能量的核反应 1 核子结合成原子核时放出能量 2 重核分裂成中等质量的核时放出能量 3 轻核结合成中等质量的核时也放出能量 一 裂变 1 裂变的定义 重核分裂成质量较小的核 释放出能量的反应 称为裂变 一 裂变 2 铀核的裂变 铀核裂变的产物是多种多样的 一种典型的反应是裂变为钡和氪 同时放出3个中子 核反应方程是 一 裂变 3 链式反应 一般说来 铀核裂变时总要释放出2 3个中子 这些中子又引起其他的铀核裂变 这样就会不断地进行下去 释放出越来越多的能量 这就是链式反应 裂变时释放出巨大的能量 一般说来 铀核裂变时平均每个核子释放出的能量约为1mev 一 裂变 4 链式反应的条件 铀235的体积超过它的临界体积 能够发生链式反应的铀快的最小体积叫做它的临界体积 5 原子弹就是根据这个原理制成的 二 核电站 1 核心设施是核反应堆2 核反应堆的类型很多慢中子核反应堆中 核反应主要是铀235吸收慢中子后发生的裂变 铀235具有易俘获慢中子 而不易俘获快中子的特点 故要有减速剂 常用作减速剂的物质有石墨 重水或普通水 有时叫轻水 为了控制中子数目以控制反应的速度 还必须在铀棒之间插入一些控制棒 三 轻核的聚变 1 轻核的聚变 轻核结合成质量较大的核 释放出核能的反应 称为聚变 2 在消耗相同质量的核燃料时 聚变比裂变能释放更多的能量 如 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时 平均每个核放出的能量在3mev以上 核反应方程是 三 轻核的聚变 3 聚变反应又叫热核反应 太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应 氢弹就是根据热核反应的原理制成的 关于原子核的能 下面说法正确的是 a 使原子核分解为粒子时放出的能量b 核子结合成原子时需要供给的能量c 核子结合成原子时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量d 核子结合成原子时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量答 d 练习 2002年江苏综合 核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种 n为中子 x为待求粒子 a为x的个数 则x为 a 以mu mba mkr分别表示核的质量 mp mn分别表示质子和中子的质量 c为光在真空中传播的速度 则在上述核反应中放出的核能量 e 练习 云室处磁感应强度为b的匀强磁场中 一静止的质量为m的原子核在云室中发生一次 衰变 粒子的质量为m 电量为q 其运动轨迹在与磁场垂直的平面内 现测得 粒子运动的轨道半径r 试求在衰变过程中的质量亏损 涉及动量问题时 亏损的质量可忽略不计 例题 解析 衰变过程中动量守恒 衰变后 设 粒子的速度为v1 新核的速度为v2 由动量守恒定律得 m m v2 mv1 在磁场中作匀速圆周运动 其半径为r mv1 bqv1
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