裂变及其应用PPT课件

1、复习巩固：1、核子为什么能共存于一个半径极小的核内答：它们之间存在一种强相互作用力-核力2、与其他力相比这个力有哪些特点？a:强相互作用力 b:短程力第1页/共25页3、什么是结合能？如何计算结合能？把原子核拆散成核子需要克服核力做功，做功需要的能量就是结合能。当然把核子结合成原子核时因核力做功而释放的能量也叫结合能2E = mc第2页/共25页如果有一颗原子弹遗落在你的面前，你的第一反应是什么？1g武器铀的价值=200g黄金铀的价值体现在哪？-第3页/共25页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一.核裂变1.重核裂变的定义：92U2350n192U23692U2360n156

2、Ba14436Kr89裂变及其应用第4页/共25页2、铀核的裂变（1）发现:（2）裂变产物:（多种多样）U23592n10+Ba14156Kr9236+1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。_nU5983391451023592SrXe 235113690192054380U + nXe+Sr+10 n _n310n210第5页/共25页（3）计算铀裂变时释放的能量;-27Um = 390.3139 10kg-27nm = 1.674910kg;-27Bam=234.0016 10kg-27krm= 152.604710kg例：已知铀核裂

3、变的反应：求：一个铀核裂变释放的能量； 235114192192056360U + nBa+Kr + 3 n 亏损质量：= 201MeVm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.35781027kg释放能量：2E = mc第6页/共25页1kg铀全部裂变，它放出的能量相当于2800t优质煤完全燃烧时释放的能量第7页/共25页 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做链式反应（1）定义：3、链式反应U23592n10+Ba14156Kr9236+n310第8页/共25页（2）发生链式反应的条件： 铀块的体积大于临界体积（铀块的质量大于临界质量）。第9页

4、/共25页原子弹枪式内爆式第10页/共25页美国原子弹突袭长崎和广岛造成了巨大的毁伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37% 原子弹第11页/共25页第12页/共25页水泥防护层控制棒镉棒燃料棒铀棒减速剂（石墨、重水、轻水）慢中子反应堆第13页/共25页裂变反应堆2、减速剂：石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度1、核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒3、控制棒：镉棒，用于吸收中子， 控制核反应的

5、快慢。4、反射层：石墨、阻止中子逸出5、热交换器：水循环产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机6、防护层：金属套、水层、1-2M的混凝土层第14页/共25页列变反应堆的常见类型_，高温气冷堆，快中子增殖反应堆3.核电站的工作模式以 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 为 能 源 ， 用 它 产 生_，取代发电厂的锅炉，从而进行发电重水堆核反应堆高压蒸汽阅读课本97页“裂变反应堆的常见类型”填空：第15页/共25页 秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为 1010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计

6、算）8.2第16页/共25页解：核电站每天的发电量为W=Pt=3108243600 J=2.5921013 J.每年的发电量W总=365W=9.461015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为8.21010 J.所以，每年消耗的铀的量为152109.46 101.15 108.2 10mkgkg第17页/共25页热点示例创新拓展关于核电站中核能的计算经典案例(10分)在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能第18页/共25页第19页/共25页第20页/共25页【审题指导】根据裂变反应遵循电荷数和质量数守恒可确定X和a，再由Emc2求裂变释放的核能，注意此结果只是一个铀核裂变时释放的. 第21页/共25页第22页/共25页【答案】(1)中子3mU(mBamKr2mn)c2(2)1105 kg【误区警示】解此类题目要注意各物理量间的过渡换算，还要注意原子核数目的运算，且E为一个重核裂变释放的能量，如果不注意这些此题就很难解决第23页