重核的裂变课堂.ppt

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两个或两个以上中等质量的原子核 释放核能的反应叫做核裂变 一 核裂变 裂变 1938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 1kg铀235全部裂变 它放出的能量超过2800t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 二 链式反应 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 叫做核裂变的链式反应 链式反应 使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积 相应的质量叫做临界质量 原子弹 原子弹 小玩意儿 钚装药重6 1千克 TNT当量2 2万吨 试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压 致使一座30米高的铁塔被熔化为气体 并在地面上形成一个巨大的弹坑 在半径为400米的范围内 沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质 半径为1600米的范围内 所有的动物全部死亡 原子弹之父 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊 他想起了印度一首古诗 漫天奇光异彩 有如圣灵逞威 只有一千个太阳 才能与其争辉 我是死神 我是世界的毁灭者 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 在山田须磨子 一位当年的爆炸目击者 的一幅画 在遥远的广岛上空 原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光芒 广岛红十字医院里 一个严重烧伤的学生仰面躺在一张草席上 他的五官几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了 四天后他死了 倒塌的钢架结构建筑物 原子弹 中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 解决能源危机根本途径 核能1942年费米主持建立了世界上第一个 核反应堆 首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年 核聚变资源可使用几亿年 三 核电站 核反应堆 通过受控核裂变反应获得核能的装置 可使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数 以形成所谓的可控自持链反应 self sustainingchainreaction 链式反应的应用 核电站慢中子反应堆 三 核电站 世界第一座核反应堆 天然铀52吨 高纯石墨1000多吨 总重1400吨 前苏联于1954建成世界上第一座核电站 至今已有30多个国家和地区的400多座核电站处在运行之中 右图列出1995年一些国家核电占各自总电力的百分率 第二次世界大战结束后 科学家迅速将原子能的利用转向和平用途 核能 解决能源危机的根本途径核发电量占总发电比例最多的10个国家是 法国75 立陶宛73 1 比利时57 7 保加利亚47