5.4核裂变与核聚变课件高二下学期物理人教版选择性

第五章原子核

人教版（2019）选修第三册5.4

核裂变与核聚变1.了解核裂变反应及链式反应的条件2.知道核反应堆的工作原理及其类型，知道核电站的工作流程。3.了解核聚变及条件，关注受控核聚变反应研究的进程。4.了解两类核能应用的利弊，关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。学习目标轻核重核核聚变释放能量核裂变释放能量中等质量核讨论：核能的释放思路原子核的比结合能与质量数的关系比结合能较小比结合能较小比结合能较大导入新课

经上面分析可知，较重的核分裂成中等大小的核、较小的核合并中等大小的核的过程中，都有可能释放出能量。

核电站以及原子弹、氢弹等核武器，利用的就是这些核能。在这些装置中，核能是怎样被转化和使用的呢？铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反应称为核裂变。实例中子轰击铀核建立概念核裂变：1.核裂变一、核裂变的发现

一个铀235核裂变时释放的能量如果按200MeV估算，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。特点⑵裂变同时释放2～3个中子⑴释放巨大能量⑶裂变产物多种多样：1～4块典型的铀核裂变：链式反应：2.链式反应

发生条件：体积：V>临界体积（从质量看：m>临界质量）建立概念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。针对练

关于重核的裂变，以下说法正确的是(

)A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为

中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能D1.原理：2.特点：●铀棒：●铬棒：●石墨：重核裂变，释放巨大能量可控的链式反应作为核燃料，释放核能。可调节反应速度慢化剂3.裂变反应堆结构裂变反应堆的结构二、反应堆与核电站

第一回路中的水被泵压入反应堆，通过堆芯时核反应放出的热使其温度升高，然后进入交换器，把热量传给第二回路的水。

第二回路中的水被加热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮机运转。核电站工作流程例题

关于重核的裂变，下列说法正确的是(

)A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C.重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少D.重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能D解析：核裂变释放的能量等于发生质量亏损时放出的能量，故A错D对；

要发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积，故B错；

在核裂变过程中，虽然有质量亏损，但质量数是守恒的，即核子数不变，故C错。针对练如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是(

)

A.铀235容易吸收快中子发生裂变反应B.快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被

铀235俘获而引起裂变反应C.控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收

一些中子，链式反应的速度就会慢一些D.若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞

控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些BC两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。实例：

核反应方程：

建立概念核聚变：三、核聚变2.反应条件1.特点●释放更加巨大的能量●反应需要极高的温度（核聚变为什么称作热核反应？）使轻核的距离达到10－15m以内。方法：极高的温度思考：要使轻核发生核聚变，必须使它们的距离达到10-15m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力。也就是说，原子核要有很大的动能才会“撞”到一起。什么办法能使大量原子核获得足够的动能而发生核聚变呢？3.核聚变的优点●轻核聚变产能效率高●地球上聚变燃料的储量丰富●轻核聚变更为安全、清洁4.实现可控核聚变的困难核聚变需要的温度太高，没有任何容器能够经受如此高的温度。实例：可控核聚变的方案磁约束惯性约束1.广东大亚湾核电站是我国首座利用核裂变发电的大型商用核电站，核裂变反应方程

中a和x分别为

（

）

A.x为电子，a=1

B.x为质子，a=3

C.x为质子，a=2

D.x为中子，a=3D课堂练习达标测试2.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程，表述正确的有

（

）

A．

是核聚变反应

B．

是β衰变

C．