高中物理-核裂变和核聚变教学课件设计

核裂变和核聚变复习引入重核的裂变和轻核的聚变

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．一、裂变〓裂变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．重核裂变的实质

(1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核，使之分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更多的中子的过程．(2)重核的裂变是放能核反应，原因是核反应前后质量有亏损，根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小．所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量，而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量．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，叫做核裂变的链式反应．链式反应使裂变物资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。原子弹

“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑．

在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部死亡．

“原子弹之父”奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩，有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争辉．我是死神，我是世界的毁灭者．”原子弹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、核电站水泥防护层控制棒——镉棒燃料棒—铀棒慢化剂链式反应的应用——

核电站慢中子反应堆二、核电站

物理学中把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变．三、核聚变〓聚变轻核的聚变（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。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核聚变的利用——氢弹弹体引爆装置小型原子弹三种炸药：普通炸药Ｕ235氘、氚爆炸裂变聚变氘、氚、重氢化钾等铀235外壳普通炸药氢弹爆炸形成的磨姑云热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。四、可控热核反应——核聚变的利用可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果.现在的技术还不能控制热核反应。问题有：１、热核反应的的点火温度很高；

２、如何约束聚变所需的燃料；

磁场约束问题有：１、热核反应的的点火温度很高；

２、如何约束聚变所需的燃料；

惯性约束３、反应装置中的气体密度要很低，相当于常温常压下气体密度的几万分之一；现在的技术还不能控制热核反应。重核裂变与轻核聚变的区别

主要核反应类型有主要核反应类型有

(1)衰变：衰变是原子核自发转变为另一种核并辐射出α或β粒子．(2)人工转变：人工转变常用α粒子(也可用中子等)轰击原子核，该核捕获α粒子后