3.8-核能的利用 2课件

1、按现在的能源消耗速度，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽.,我们呼唤新能源,核能,怎么办?,3.8 核能的利用,原子弹,1945年8月6日和8月9日，美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹，分别投到日本的广岛和长崎，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。8月15日日本无条件投降。,二战末美国在日本广岛、长崎投下了两枚原子弹,长崎市60的建筑物被摧毁，当场伤亡8.6万人，5年后共死亡14万人。该地区核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污染，患了各种怪异的后遗症，在随后几年中，又有大批人痛苦地死去。,惨痛的历史,广岛市80的建筑物化为灰烬， 6

2、.8万人当场丧生，5年后因原 子弹死亡人数达到24.7万人,我国第一颗原子弹爆炸时的情景,原子弹这么巨大的能量是如何产生的呢？,原子核 （正）,核外电子 （负）,质子 （正）,中子 （不带电）,原子的造构,2、获得核能的途径,（2）聚变,1、核能,原子核发生改变时所释放的能量，这种能量叫做原子核能。简称核能，俗称：原子能。,（1）裂变,一、裂变和聚变,1、核裂变（重核裂变）,质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出能量的过程。,中子就像“点燃”核燃料的火柴,用中子轰击铀核，使铀核发生裂变,放出能量。铀核分裂时，还同时放出2-3个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变。这些铀

3、核分裂时，同样放出中子，从而引起更多的铀核发生裂变，于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去，这种现象叫做( )。,如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间 （约百万分之几秒）会释放出大量核能，发生 猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。,1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.,链式反应,我国第一颗原子弹爆炸时的情景,我国第一颗氢弹爆炸时的情景,2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。,核聚变,氢弹的爆炸也是核裂变吗?,2、核聚变（轻核聚变）,2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。,氢弹就是

4、根据核聚变的原理制成的，威力比原子弹还要大。,一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍. 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫.,热核反应,自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.,自然界中的热核反应,核能这么巨大只能用于战争吗?,为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来.为此，人们制成了一种专门装置,核反应堆,核能的和平利用核电站,目前的核电站就是利用原子核裂变时释放大量

5、能量来工作的。,核电站工作原理：利用裂变在人为控制下进行，用释放的能量加热水，使水汽化变成水蒸气推动汽轮机运转，再带动发电机发电。,二.核能的和平利用核电站(裂变),思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？,核能内能机械能电能,有人担心核电站会像原子弹一样爆炸，但专家认为没有必要。专家的这种观点依据何在？,这可是两个不同的概念，核电站失控与原子弹爆炸不一样。 核电站是可控的核装置，原子弹一经点火就不可控制； 原子弹爆炸后会有冲击波、大量的核辐射、光辐射、核污染等，而核电站里有控制棒，在任何危险时会自动插入反应堆中紧急停止核反应，即使像切尔诺贝利核电站重大事故，也只是发生了核污染，并没有冲击波、

6、光辐射。 核反应堆中的核燃料浓度极低，只有3%左右，爆炸不了，而原子弹里的燃料浓度达到90%以上。中国核潜艇之父彭士禄曾作了比方：原子弹像烈性白酒，反应堆像低度啤酒，白酒可燃烧，啤酒可灭火。 原子弹爆炸是真正的“核爆”，是原子核中的核子重新排列；核电站事故充其量是“化爆”，即化学爆炸，是原子的重新排列，只是把反应堆里的核燃料碎渣污染环境。,核电站与传统火力电站的比较,法国1980年到1986年间核电占总发电量的比例由24提高到 70，在此期间法国总发电量增加40，而排放的硫氧化物 却减少了9，尘埃减少了36，大气质量有明显改善。,三、放射线,原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，这些物质的

7、原子核内部会向外辐射出肉眼看不见、能量很高的射线，其中有射线、射线、射线。,三、放射线,射线：带2个单位正电荷，是氦原子核,射线：带1个单位负电荷，是高速的电子流,射线：电中性,放射性物质标志,核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。,第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。,第二道屏障是壁后为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。,第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱

8、形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳既能抵御外部破坏。,放射线的缺点和优点,缺点：大剂量的放射线对人畜会造成伤害.,优点：较小的量并加以控制则可以为人类做许多的事。,如：放射线对机械设备探伤，使种子变异，培育新的优良品种，治疗肿瘤，用射线来杀菌、保鲜等。,射线在医学上的应用,课内练习：,1、关于核能的获得，下列说法正确的是（ ） A、核反应堆就是利用原子核裂变时，在极短时间内 释放出大量核能的装置 B、当原子核内部发生变化时，能释放出巨大的能量，核裂变和聚变是获得核能的两种方法 C、核电站是使核能直接转化成电能的装置 D、在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变,B,2.关于核能,下列说法正确的是 A.原子核很小,因此其中不可能存在大量的能量 B.人们现在能够利用可控核聚变的能量 C.对于核裂变的链式反应,人们还不能控制 D.无论是较大的原子核受激分裂,还是较小的原子核的结合,其中都会伴随着巨大的能量变化,3.核电站的能量转化情况是 A.核能机械能电能 B.核能内能机械能电能 C.核能化学能电能 D.化学能内能电能,4.原子弹和核电站的根本区别是 A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变 B.原子弹利用核聚