四、裂变和聚变

,新课标人教版高中物理选修1-2,3.4裂变和聚变,复习：怎样的核反应可以释放出能量,核子的平均质量与原子序数之间的关系,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，铀核分裂成两块质量差不多的碎块。,2、裂变产物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、核裂变,1、物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变,1个铀235核裂变的时释放的能量如果按200MeV估算，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,3、链式反应：一般说来，铀核裂变时总要释放出23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。,4、链式反应的条件：铀235的体积超过它的临界体积,或者质量大于临界质量（能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量）。5、原子弹、核反应堆就是根据这个原理制成的。,链式反应的应用原子弹,链式反应的应用核电站慢中子反应堆,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47.1%斯洛伐克47%瑞典46.8%乌克兰43.8%韩国42.8%匈牙利38.3%亚美尼亚36.4%,世界核能发电占全部电量1/4,1、轻核的聚变,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。,二、轻核的聚变,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。一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时，释放17.6MeV的能量平均每个核放出的能量在3MeV以上。核反应方程是：,3、发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10-15m,4、实现的方法有:,1）用加速器加速原子核；,108109K,聚变反应又叫热核反应,）把原子核加热到很高的温度；,5、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。,核聚变普遍存在于宇宙中,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,氢弹爆炸形成的磨姑云,热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性：,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.,1、能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺；2、反应物质量相同的情况下聚变放出的能量比裂变多；3、热核反应后的遗留物对环境污染小，这是裂变无法相比的。,三、核聚变的利用,现在的技术还不能控制热核反应。,问题有：、地球上没有任何容器能够经受如此高的温度；、如何约束聚变所需的燃料；,解决途径：磁约束和惯性约束,磁约束聚变,环流器（托卡马克）装置,惯性约束聚变,例题(多选)关于铀核裂变,下列说法正确的是()A.铀核裂变的产物是多种多样的,但只能裂变成两种不同的核B.铀核裂变