核裂变核聚变2015

第19章，原子核6，7节核裂变和核聚变，人教本3-5，吸收核反应和能量释放核，核合并成中等质量的核，有些核分裂成中等质量的核，有些硬核合并成中等质量的核，在物理学中，把核心分成两个轻的核时释放核能量的反应称为核裂变。一.裂变，1 .裂变，2，铀裂变(1)发现1939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核，(3)计算铀核裂变时释放的能量，已知铀核裂变的反应：古：损耗质量：发射能量：m=(mu Mn)-(MBA mkr 3 Mn)=0.357810-27千克，1千克铀完全裂变，超过了2000t优质煤完全燃烧时释放的能量。3，连锁反应，(1)定义：核裂变产生的中子延续核裂变产生的连锁反应世代的过程称为核裂变；链式反应正常进行的裂变材料的质量称为临界质量。铀-235的临界质量约为1公斤，质量超过1公斤就会爆炸。任何有核反应堆的国家都不难获得核裂变物质。原子弹的基本设计就这么简单。防止核武器扩散带来困难。美国原子弹对广岛和长崎造成了巨大的破坏。投在长崎的原子弹爆炸后形成的蘑菇型云，爆炸造成的气流、烟尘超过12英里，广岛80%化为灰烬，造成64000人死亡，72000人受伤，死伤者占整个城市人口的53%。长崎市60%被摧毁，伤亡86000人达到整个城市的37%。原子弹、原子弹、中国第一颗原子弹蘑菇云开发图、2、核电站低速中子反应堆、核电站、核心设施：由原子浓缩铀制成的铀棒、减速剂：石墨、重水或普通水、用于降低中子速度的控制棒：镉棒、中子吸收、解决能源危机的根本方法原子能。可开发的裂变燃料资源可以使用数千年。核聚变资源可以使用数亿年。通过控制核裂变反应获得核能的核反应堆，使核裂变产生的中子数等于各种过程中消耗的中子数，形成所谓的自尊链反应(self-sustainingchainreaction)。占总发电量百分比最多的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%，世界二次壁垒燃料元件包层由优秀的锆合金制成，密封性好。第三屏障压力外壳完全覆盖燃料棒和一回路水，防止燃料元件外壳的少量辐射泄漏。第四个屏障安全壳是用超过1米厚的钢筋混凝土制成的，整个反应堆安装在安全壳内。核电站的放射性气体废物及液体废物处理：通过崩塌储存等稀释后排放到指定区域。核电站固体废物处理：保管在核电站内专用垃圾储存库后，人迹罕至，地质稳定，地下水位低，远离天然水源的部署现场永久保管了半个世纪。19.7核聚变，一，核聚变，一，轻核聚变(热核反应)，一些硬核结合在一起形成一个大核，可以释放很多核能。这种核反应称为核聚变。1，核聚变，核反应中释放的能量：计算中原子核的质量：MD=2.01404u氚核的质量：mt=3.016050u氦核的质量：m =4.002603u中子的质量：mn=这个数字比铀核裂变的能量(201MeV)小，但每个核产生的平均能量大约是铀核裂变(=0.852MeV)的4倍。2，核聚变发生的条件：核之间的距离为10-15m，3，实现方法为：1)使用加速器加速原子核；2)把原子核加热到很高的温度。108 109 k，如何使硬核成为更大的动能？因为要克服巨大的库仑斥力，所以硬核的动能很大。数百万度高温，也称为核聚变反应，核聚变的利用氢弹，3种炸药：普通炸药，U235，氘，氚，爆炸，裂变，核聚变，世界上第一个氢弹3354麦克风，热核反应在宇宙中暂时进行，太阳或很多恒星的内部温度超过107K，因此在那里发生激烈的热核反应，向外界持续释放巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.81026J，地球只是其中的20亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中，“体重”不断减少。每秒7亿吨核参与碰撞，转换成能量的物质为400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”仍能维持90至100亿年。当然，这个时间比人类历史要长得多！在太阳的中心发生核聚变，释放出巨大的能量，太阳；这种天然的核聚变过程已经进行了数十亿年：(1)核聚变效率高，1。核聚变与核裂变相比的优点包括：(2)地球上的核聚变燃料储量丰富，(3)轻核聚变更安全、更干净，(4)在反应中，放射性物质更容易处理，并释放到同一个核燃料中的能量更多。在一般的核聚变反应中，每核平均释放约3.3MeV的能量，而在核裂变时平均释放1MeV的能量。1L海水中有约0.03g氘，发生核聚变时释放的能量等于燃烧300L汽油，而轻核聚变是能源危机的终结者。实现核聚变需要高温，一旦故障，高温就无法维持，反应自动终止。氘和氚在反应中产生的氦没有放射性。放射性废物主要是泄漏的氚和核聚变时快中子，质子与其他物质反应产生的放射性物质，比核裂变产生的废物数量少，容易处理。第二，受控热核反应核聚变的利用，磁约束，带电粒子移动时，有可能利用磁场限制反应中物质，而不是在均匀磁场中吹走洛伦兹力的作用。2 .核聚变的困难：地球上没有任何容器能经受得住那么高的温度。为了解决这个问题，科学家们设想了两个方案。1.自我约束2。惯性约束、惯性约束、核聚变反应时间很短，因此核聚变物质还没有扩散到自身惯性，就完成了核反应。惯性约束下，反应中的物质可以用激光从各个方向照射，进行“挤出”反应。【分析】计算核反应中的质量损失，利用爱因斯坦质量能量方程，可以求出反应释放的核能。回答：(1)，(2)根据以下条件可以得到质量损失：m=2.01362-(3.0150 1.0087)=0.0035 u，发射的原子能为E=mc2E写核反应方程。(2)产生的新核的速度大小和方向。3)如果粒子和新原子核之间有无数的相互作用，那么两者在磁场中运动的轨道半径和周期的比例是多少呢？(？解：(1)写核反应方程，生成的新核是三重氢核，例2，(2)动量守恒定律mnvn=m v mvh，VN=7.7104m/sv=2104m下一系列核反应发生在恒星内部。其中p是质子，是alpha粒子，e是正电子，是中微子。质子的质量为MP=1.67264810-27千克，粒子的质量为m=6.64492910-27