高中物理 选择性必修三 核裂变与核聚变 课件

1、深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变 核聚变学科：物理年级：高二教材版本：人教版选修三授课教师：深大附中徐佳深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变1938哈恩斯特拉斯曼中子核裂变：重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出中子的过程。迈特纳弗里施深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变种类+二分裂质量数守恒电荷数守恒三分裂四分裂概率1

2、947年我国著名物理学家钱三强、何泽慧夫妇首先观察到中子轰击铀核的三分裂现象。深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变中的能量变化+求：1个U235发生裂变释放的能量？ 1kg铀235全部裂变放出的能量相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的能量，裂变时能产生几百万摄氏度的高温。深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变例1.1938年哈恩用中子轰击铀核,发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些射线。下列关于这个实验的说法中

3、正确的是()B.这是一个核裂变过程,反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和C.这个反应中释放出来的能量可以用爱因斯坦的光电效应方程来计算D.实验中产生的射线穿透能力极强D深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变种类例2.(多选)关于裂变反应,下列说法正确的是()A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量C.铀核发生裂变时可能分裂成两部分、三部分或四部分D.所有重核用中子轰击均能发生裂变反应BC深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCH

4、OOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核裂变中的能量变化A深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY链式反应+中子条件1：U235的纯度条件2：达到临界体积（质量）链式反应：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。深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY反应堆与核电站燃料棒控制棒慢化剂深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY链式反应例4.日本

5、福岛第一核电站在地震后,数秒内就将控制棒插入核反应堆芯,终止了铀的裂变链式反应。但海啸摧毁了机组的冷却系统,因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量,核燃料棒温度不断上升,对周边环境产生了巨大的危害。则下列说法正确的是( )A.控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制B.控制棒插入核反应堆芯后,被吸收的中子数量变多C.核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量大D.核泄漏中放射性物质对人类是有害的ABD深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY链式反应例5.原子弹和核能发电的工作原理都是核裂变。一种典型的铀核裂变的

6、核反应方程是A.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数减少B.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量不变C.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量减少D.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数增加C深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核聚变核聚变：两个轻核结合成质量较大的核。氘核的质量：mD2.014102u氚核的质量：mT3.016050u氦核的质量：m4.002603u中子的质量：mn=1.008665u求：1个氘核核一个氚核发生裂聚释放的能量？ 1个U235发生裂变释放的能量200.55MeV

7、能量，1个氘核和一个氚核聚变放出17.59MeV能量，哪个反应放出的多？ 哪个反应单个核子放出的能量多？ 深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY例6.太阳能源于其内部的聚变反应,太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核,太阳每秒钟辐射的能量约为4.01026 J,下列说法正确的是()A.该聚变反应在常温下也容易发生B.太阳每秒钟减少的质量约4.4109 kgD.目前核电站采用的核燃料主要是氢核B核聚变深圳大学附属中学THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY核聚变的前景与挑战库仑斥力10-15m1.产能效率高；2.燃料储量丰富；3.产物安全、清洁。1.克服强大的库仑力；2.反应