《核裂变与核聚变》学习教案

1、会计学1核裂变与核聚变核裂变与核聚变第一页，共20页。) (9536138561023592KrBanU) (102121nHH) (2228622688RnRa) (01146eC复习(fx):1、完成(wn chng)下列的核反应方程式：n103He32He42N147第1页/共20页第二页，共20页。2、核反应遵循(zn xn)的基本规律：质量数和电荷(dinh)数都守恒3、核反应的能量(nngling)来源分析： 爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量之间存在着密切的联系.4、质量亏损：组成核的核子总质量和 原子核的质量之差m5、质能方程： Em c2 E m c2第2页/共20页第三

2、页，共20页。一.利用(lyng)核能的途径要质量有亏损(ku sn)，是利用核能的先决条件。 核反应前物质(wzh)的核子数和反应后的核子数有什么关系？ 相等 要实现“反应后的质量反应前的质量”，如果我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均质量和反应后的核子平均质量有什么关系？ 较大 第3页/共20页第四页，共20页。重核裂变重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反应(fnyng)过程. 在裂变的同时要放出几个中子和大量的核能。第4页/共20页第五页，共20页。二.重核裂变-以铀核的裂变(li bin)为例MeVKrBanU6 .200_+ + + +9292363614114156

3、561 10 02352359292（1）一种(y zhn)典型的铀核裂变n103 裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年在巴黎(b l)首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的的三分裂和四分裂概率是相当小的. 第5页/共20页第六页，共20页。请计算铀裂变时释放(shfng)的能量kgmu27103139.390kgmn27106749. 1kgmBa27100016.234kgmkr27106047.152求：（1）该核反应释放的能量(nngling) （2）平均每个核子释放的能量(nngling)第6页/共20页第七页，共20页。1k

4、g铀全部裂变，它放出(fn ch)的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量第7页/共20页第八页，共20页。（2）链式反应(lin sh fn yng)： 铀核裂变时放出(fn ch)几个中子，再引起其他铀核裂变而使裂变反应不断进行下去称为链式反应。第8页/共20页第九页，共20页。由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程(guchng)，叫做核裂变的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(xingyng)的质量叫做临界质量。发生链式反应(lin sh fn yng)的条件：铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。第9页/共20页第十

5、页，共20页。(3)重核裂变的应用(yngyng)核电站核心设施(shsh)：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒减速剂：石墨、重水或普通(ptng)水，用于减小中子的速度控制棒：镉，用于 吸收中子，控制核反应的快慢。原子弹：不可控的核反应第10页/共20页第十一页，共20页。原子弹爆炸(bozh)时的蘑菇云“小男孩”（前）和“胖子(png zi)”第11页/共20页第十二页，共20页。第12页/共20页第十三页，共20页。三、轻核聚变 某些轻核结合(jih)成质量较大的核的核反应过程，同时放出大量的核能。 MeVnHeHH6 .1710422131例：1、轻核聚变的条件(tiojin)：核子(hz)要

6、距离十分近加热高温热核反应几百万度高温第13页/共20页第十四页，共20页。17.623201235 1计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个量值虽然(surn)比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量= 3.52MeV却是铀裂变(li bin)（= 0.852MeV）的约4倍。第14页/共20页第十五页，共20页。条件(tiojin)、应用使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达到10-15m的距离。为了克服巨大的库仑力，需要(xyo)使原子核有极大的动能。一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要(xyo)几百万度以上的高温。例如：氢弹是利

7、用(lyng)核聚变原理制造的大规模杀伤性武器为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。第15页/共20页第十六页，共20页。氢弹(qngdn)世界(shji)第一颗氢弹麦克“麦克(mi k)”爆炸成功我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云第16页/共20页第十七页，共20页。四、热核反应(rhfnyng)1.学生阅读解决(1)什么是热核反应(2)太阳(tiyng)的能源来自热核反应(3)什么是可控热核反应(4)氘核,氚核的来源第17页/共20页第十八页，共20页。2、 热核反应(rhfnyng)的优点：（1）热核反应释放的能量(nngling)比裂变大得多。（2）反应后的废物(fiw)较易处理。（3）原料易得。第18页/共20页第十九页，共20页。例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u 核的质量为3.0150u。求：（1）写出两个氘核聚变成 的核反应方程式（2）计算上述核反应中释放的核能。23 He23 He【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程(fngchng)即可求出反应释放的核能。解答(jid)： （1）