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第十九章 原子核 第7节 核聚变 1 聚变 裂变 一 核聚变 把重核分裂成质量较小的核 释放核能的反应叫做裂变 把轻核结合成质量较大的核 释放核能的反应叫做聚变 2 1 轻核的聚变 热核反应 某些轻核能够结合在一起 生成一个较大的原子核 这种核反应叫做聚变 3 根据所给数据 计算下面核反应放出的能量 氘核的质量 mD 2 014102u氚核的质量 mT 3 016050u氦核的质量 m 4 002603u中子的质量 mn 1 008665u 解析 亏损的质量 损失的能量 4 发生聚变的条件 使原子核间的距离达到10 15m 实现的方法有 1 用加速器加速原子核 把原子核加热到很高的温度 106 108K 聚变反应又叫热核反应 5 核聚变的利用 氢弹 三种炸药 普通炸药 235 氘 氚 爆炸 裂变 聚变 自然界中的核聚变 太阳的核燃烧 6 分析 算出核反应中的质量亏损 利用爱因斯坦质能方程即可求出反应释放的核能 2 由题给条件可求得质量亏损为 m 2 0136 2 3 0150 1 0087 0 0035u 释放的核能为 E mc2 931 5 0 0035 3 26MeV 7 大科学工程 人造太阳 主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电 氚核聚变反应方程是 已知 的质量为2 0136u 的质量为3 0150u 1u 931MeV c2 氚核聚变反应中释放的核能约为 A 3 7MeVB 3 3MeVC 2 7MeVD 0 93MeV 的质量为1 0087u 2017年高考17题 B 8 0 mUvU m v 1 由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式得 9 2 核反应中释放的核能为 E mc2 238 999655 234 99347 4 001509 931 4 356MeV 由能的转化和守恒定律知 EkU Ek E 0 09MeV 4 266MeV pU p 粒子的动能为 10 1 热核反应和裂变反应相比较 具有许多优越性 二 可控热核反应 核聚变的利用 可控热核反应将为人类提供巨大的能源 和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题 我国的可控核聚变装置 中国环流器1号 已取得不少研究成果 轻核聚变产能效率高 地球上聚变燃料的储量丰富 轻聚变更为安全 清洁 2 在地球上利用聚变核能的困难 地球上没有任何容器能够经受核聚变的高温 11 惯性约束 3 实现核聚变的两种方案 磁约束 环流器的结构 惯性约束 12 根据爱因斯坦质能方程可得 D 1 太阳因核聚变释放出巨大的能量 同时其质量不断减少 太阳每秒钟辐射出的能量约为4 1026J 根据爱因斯坦质能方程 太阳每秒钟减少的质量最接近 A 1036kgB 1018kgC 1013kgD 109kg 课堂练习 13 D 2 太阳不断地向外辐射能量 仍保持1千万度以上的高温 其主要原因是太阳内部进行着剧烈的 A 衰变反应B 人工核反应C 裂变反应D 热核反应 太阳的内部时刻都在进行
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