核裂变和裂变反应堆

回顾知识，崩溃，人工转换，引进新课程，核反应堆，秦山核电站，你想知道吗？ Letusgo！ 什么？ 什么？ 第二节，裂变，裂变炉，和，教育目标，1，知识和能力，2，过程和方法，3，情感态度和价值观，教育难点，1，重点，2，难点，本节的导航，1，裂变和连锁反应，2，原子炉，3，核电站，裂变和连锁反应，通过前面的学习可以从核反应中释放能量的东西，吸收能量的东西考虑一下，物理学家发现，核与原子结合时不仅有质量损失，而且放出原子能，重核分裂成中等质量的核时也会产生质量损失，同时放出巨大的原子能。 想一想。 想一想。 这是为什么呢？核反应的模式图，根据精确的研究，原子核的质量随着原子序号z的增大而增大，但两者之间没有比例关系。 不同的原子核，其核的平均质量(原子核的质量)如下页图所示被发现。 由图可知，铁原子核中原子的平均质量最小。 原子序号大的重核分裂成原子序号小的核b和c，或者原子序号小的轻核d和e结合成原子序号大的f核，有质量损失，放出巨大的原子能。 核的平均质量和原子序号之间的关系是，e、d、f、a，重核分裂成中质量的核时，放出原子能的反应叫做核分裂(nuclearfission )。 由于重核的不稳定性，一些重核会自发分裂，但在这种分裂中核能释放的过程极为缓慢，电力很小。 例如，在自发核分裂的情况下，1g铀238在45亿年后留下0.5g，再在45亿年后留下0.5 g这样慢慢释放是不值得的。 想一想。 如何释放的核能有价值呢？1939年12月，德国科学家赫恩和助手斯特拉斯曼在用中子撞击铀核时发现铀发生了核分裂。 铀核裂变的产物多种多样，典型的反应之一是裂变为钡和氪，同时释放三个中子。 核反应方程：哈恩、铀235的裂变、铀裂变产物不同，释放能量也不同。 一般来说，在铀核裂变的情况下，每核释放的能量约为1MeV .如果铀全部裂变，则释放的能量估计为约2000t优质煤完全燃烧时释放的能量。 一般来说，铀的核裂变总是发射23个中子，这些中子还会引起其他铀的核裂变，发射更多的中子，核裂变会自动进行，发射更多能量的过程称为连锁反应(chainreaction )。 如果不控制连锁反应，雪崩式的连锁反应会瞬间发生，巨大的铀核在百万分之一秒以内全部分裂释放出惊人的能量，形成剧烈的爆炸。 原子弹，原子弹，原子弹，原子炉，如何不让连锁反应释放出来的巨大能量为我们爆炸呢？ 想一想。 我们必须稳定地释放连锁反应产生的原子能，控制连锁反应的进行速度。 核反应堆(nuclearreactor )是实现可控制的连锁反应的装置，能够以一定的强度进行炉内的连锁反应，稳定地释放原子能。 1945年，世界上第一座实验原子炉建成。 核反应堆类型多种多样，根据核反应堆的工作原理，主要分为慢中子炉，炉中的核反应主要分为铀235吸收慢中子后发生的核分裂。 首先，铀分裂时产生的中子多数是高速中子，铀235容易捕获低速中子，难以捕获高速中子。 因此，必须用减速剂减速裂变中释放的高速中子，使其成为能够诱发铀235裂变的低速中子(也称为热中子)，维持连锁反应。 常用的减速剂有轻水(普通水)、重水和石墨。 因使用的慢动作药剂而异。 原子炉分为轻水炉、重水炉、石墨炉等。 核反应堆主要在以下两个方面控制连锁反应。第二，用吸收中子能力强的镉制作控制棒，插入铀棒之间。 用控制棒调节反应堆中子的数量，控制连锁反应的速度，使反应不太激烈，能够以一定的强度进行。 在原子炉内外循环流动的制冷剂输送核分裂产生的热。 常用的冷却剂有轻水、重水和液体金属钠。 用普通水制作慢化剂和冷却剂的轻水炉分为沸水炉和压水炉。慢中子反应堆的结构图、注意a原子炉建设时应特别注意的问题是防止放射线和放射性物质的泄漏，污染人体和环境。 b原子炉使用的核废弃物依然具有强烈的放射性，必须放入特制的容器中，深深埋入地下。 快中子增殖反应堆、裂变产生的快中子铀239、钚239、钚239也是裂变核燃料。 在快中子增殖反应堆中，钚239的产生速度大于铀235的消耗速度，结果核燃料中的裂变产物增多，天然铀资源利用率提高到60%70%。 相当于可利用的天然铀资源的6070倍。 钍232可以代替上述铀238经过类似的反应变成铀233。 铀233也是裂变核燃料。 快中子增殖反应堆可以利用铀以外的钍燃料和其他反应堆使用的核废料。 核电站、核电站的原理图、第一循环回路中，高压和高温的水霸堆芯的热量传递到蒸汽发生器，使第二循环回路的水气化。 高压水蒸气推动汽轮发电机组发电，这部分与火力发电厂基本相同。 核电站所消耗的核燃料很少，百万千瓦级的核电站每年只消耗约30吨的浓缩铀，同样电力的火力发电站每年只消耗约2.5106t吨的煤。 优点、经济效益方面，不在火力发电厂之下。 对环境的污染比火力发电厂小。 总结课程，1、核分裂和连锁反应，重核分裂成中等品质的核，释放核能的反应叫做核分裂。 了解连锁反应。 2、反应堆、反应堆是控制连锁反应的装置。 3、核电站、核电站利用核电站，其核心设施是原子炉。 与火力发电厂相比，环境污染较少。 根据工作原理，原子炉分为低速中子炉和高速中子增殖炉。 高考链接，1.(06天津)一个原子核在中子碰撞中可能发生核裂变反应。 那个裂变方程式记述得很正确。 d .分裂时释放能量，产生质量损失，因此生成物的总质量数减少，c .分裂时释放能量，因此根据E=mc2，分裂后的总质量数增加，B.X原子核中含有141个核，A.X原子核中含有86个中子，a .分裂前后的质量数和电荷数被保存，因此cc 因为x的质子数为54，质量数为140，中子数为86，所以b弄错了a对。 a、核裂变前后的质量数和电荷数保存。 3.(06北京)现在核电站利用的核反应是() d .集约，核燃料是氘，c .分裂，核燃烧是氘，b .集约，核燃烧是铀，a .分裂，核燃料是铀，a，教科书的知识要熟练把握。 课堂练习，c，a是衰变，b是衰变，c是重核分裂，d是人工变化。 2、关于铀核裂变，以下说法是正确的，a .铀核裂变的产物多种多样，但只要裂变成两个不同的核，b .铀核裂变时就能同时释放出23个中子，c .为了使核裂变的连锁反应变得容易，纯铀235、d .铀块体积影响连锁反应的发生BC、3、秦山核电站第一期建设设备容量为30万kW，假设1g铀235完全分裂时产生的能量为8.21010J，产生的能量全部变成电能，那么每年会消耗多少铀235？ (一年按365天计算)，W=Pt=3108243600J=2.5921013J .年发电量w总计=365W=9.461015J，1g铀完全分裂时产生的能量为8.21010J .因此，每年消耗的铀量为：解：核电站每日发电量为教材控制棒作用：控制棒插入由吸收力强的金属镉构成的铀棒之间，调节原子炉中子的数量，控制连锁反应的速度，反应不剧烈，可以在一定强度下持续反应。 1 .慢化剂的作用：核分裂时产生的中子多为快中子，慢化