高三物理重核的裂变

高三物理重核的裂变第1页，共33页，2023年，2月20日，星期四核反应电子原子核在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．第2页，共33页，2023年，2月20日，星期四研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核子的平均质量与原子序数有如图的关系：核子的平均质量是：原子核的质量核子数第3页，共33页，2023年，2月20日，星期四核子平均质量核子的平均质量与原子序数之间的关系ABCDEF第4页，共33页，2023年，2月20日，星期四物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变．一、裂变〓聚变〓裂变第5页，共33页，2023年，2月20日，星期四铀核裂变释放的核能计算第6页，共33页，2023年，2月20日，星期四1939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。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：铀核的裂变+→++裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能量为第7页，共33页，2023年，2月20日，星期四1939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。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：铀核的裂变+→++裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能量为第8页，共33页，2023年，2月20日，星期四1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量．第9页，共33页，2023年，2月20日，星期四用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应．链式反应链式反应发生的条件1、铀块的体积大于临界体积2、有足够浓度的铀2353、有足够数量的慢中子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，相应的质量叫做临界质量。第10页，共33页，2023年，2月20日，星期四第11页，共33页，2023年，2月20日，星期四1轻核的聚变（热核反应）某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。二、聚变第12页，共33页，2023年，2月20日，星期四2、发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10-15m实现的方法有:（1）、用加速器加速原子核；（２）、把原子核加热到很高的温度；108～109K不经济聚变反应又叫热核反应第13页，共33页，2023年，2月20日，星期四轻核的聚变:1第14页，共33页，2023年，2月20日，星期四根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:氘核的质量：mD＝2.014102u氚核的质量：mT＝3.016050u氦核的质量：mα＝4.002603u中子的质量：mn=1.008665u第15页，共33页，2023年，2月20日，星期四三、三、聚变与裂变的区别1、原理不同2、放出的能量大小不同3、废料处理难度不同4、“燃料”的储藏量不同5、两种反应的可控性不同第16页，共33页，2023年，2月20日，星期四水泥防护层控制棒——镉棒燃料棒—铀棒减速剂链式反应的应用——

核电站慢中子反应堆核电站---核反应堆第17页，共33页，2023年，2月20日，星期四原子弹中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图第18页，共33页，2023年，2月20日，星期四氢弹爆炸形成的磨姑云第19页，共33页，2023年，2月20日，星期四1．下列说法正确的是A.是衰变方程B.是核聚变反应方程C.是核裂变反应方程D.是原子核的人工转变方程答案：BD第20页，共33页，2023年，2月20日，星期四（09年安徽卷）由平衡条件可知A．k=1d=4B．k=2d=2C．k=1d=6D．k=2d=32．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应总的效果可以表示为解由质量数守恒和电荷数守恒，分别有解得

k=2，d=2。正确选项为B。第21页，共33页，2023年，2月20日，星期四外切衰变

3、如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？abA解：由动量守恒定律MV-mv=0两者速度方向相反必须是同种电荷才能外切，所以是α衰变。由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向。r=mv/qB∝1/qqa/qb=rb/ra=2/90大圆为α粒子，这个原子核的原子序数是92第22页，共33页，2023年，2月20日，星期四第23页，共33页，2023年，2月20日，星期四原子弹第24页，共33页，2023年，2月20日，星期四美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．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25页，共33页，2023年，2月20日，星期四1．在核反应方程式中 （）A．X是中子，k=9 B．X是中子，k=10C．X是质子，k=9 D．X是质子，k=10B第26页，共33页，2023年，2月20日，星期四2.中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）A.B.C.D.C第27页，共33页，2023年，2月20日，星期四核防护（１）核爆炸瞬时效应防护。对核袭击的防护大致可分为两大类。利用工事进行掩蔽在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。（２）放射性沾染防护。避开在沾染区或高照射量率的地区行动人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内的存留第28页，共33页，2023年，2月20日，星期四解决能源危机根本途径——核能

可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。核聚变资源可使用几亿年。二、核电站第29页，共33页，2023年，2月20日，星期四核能----解决能源危机的根本途径核发电量占总发电比例最多的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%世界核能发电占全部电量1/4

第30页，共33页，2023年，2月20日，星期四核电站－－－－秦山核电站第31页，共33页，2023年，2月20日，星期四教学目标1、知识与技能（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；（2）知道什么是链式反应；（3）会计算重核裂变过程中释放出的能量；（4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。2、过程与方法（1）通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力；（2）通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。第32页，共33页，2023年，2月20日，星期四3、情感、态度与价值观（1）激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系；（2）通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性；（3）确立