学鲁科版选修35 4.2核裂变 课件（1）（19张）.ppt

高中物理 选修3 5 鲁科版 第4章核能第2节核裂变 目标定位 1 知道核裂变的概念 知道重核裂变中能释放出巨大的能量 2 知道什么是链式反应 3 会计算重核裂变过程中释放出的能量 4 知道什么是核反应堆 了解常用裂变反应堆的类型 一 重核的裂变1 定义 重核用中子轰击 分裂成质量相近的两部分 并释放的核反应过程叫做核裂变 核裂变释放的能量 称为裂变能 也称为或 预习导学 能量 核能 原子能 预习导学 1mev 二 链式反应1 链式反应 当一个中子引起一个铀核的裂变后 放出 放出的再引起其他铀核 且能不断地继续下去 形成链式反应 2 发生条件 1 有持续不断的中子源 2 达到体积 预习导学 2 3个中子 中子 裂变 临界 三 裂变反应堆1 核反应堆 用人工的方法控制链式反应的速度 能维持和控制的装置 叫做核反应堆 2 组成 核反应堆包括 和等部分 其中堆芯又由 和 组成 预习导学 核裂变 堆芯 中子反射层 控制系统 防护层 燃料棒 减速剂 冷却剂 1 燃料 2 减速剂 铀235容易捕获慢中子发生反应 采用 或作减速剂 3 控制棒 为了控制能量释放的速度 就要想办法减少中子的数目 采用在反应堆中插入镉棒的方法 利用镉的特性 就可以容易地控制链式反应的速度 预习导学 铀棒 石墨 重水 普通水 吸收中子强 一 对裂变概念的理解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状 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 裂变就会不断地进行下去 形成链式反应 课堂讲义 课堂讲义 课堂讲义 课堂讲义 答案d解析重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能 即将重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的能量小些 可见由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量 选项d正确 铀核裂变放出的能量是原子核的核能 而不是中子具有的动能 选项a错误 裂变过程遵守质量数 电荷数守恒规律 b错误 衰变是自发的现象 铀核衰变后的新核仍是重核 而核电站利用的是裂变核能 选项c错误 课堂讲义 借题发挥重核裂变的实质 1 重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核 使之分裂成中等质量的原子核 同时释放大量的能量 放出更多的中子的过程 2 重核的裂变是放能核反应 原因是核反应前后质量有亏损 根本原因是重核的平均结合能相比中等质量的核的平均结合能要小 所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量 而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量 课堂讲义 二 裂变反应中释放核能的计算 例2 一个铀235原子俘获一个中子后 裂变为氙139和锶94 同时放出三个中子 1 写出核反应方程并计算出一个铀核裂变时释放的核能 已知mu 235 04394u mxe 138 91844u msr 93 91557u mn 1 008665u 2 计算1kg铀完全裂变可释放出的能量 其相当于多少热值为2 93 107j kg的煤完全燃烧时放出的热量 答案见解析 课堂讲义 课堂讲义 课堂讲义 借题发挥裂变过程中质量数守恒 电荷数守恒 由爱因斯坦质能方程得释放的核能 e mc2 铀的摩尔质量