5.2裂变及其应用【课资类别】

1、5.2裂变及其应用,1,课堂内容,复习巩固：,1、核子为什么能共存于一个半径极小的核内,答：它们之间存在一种强相互作用力-核力,2、与其他力相比这个力有哪些特点？,a:强相互作用力 b:短程力,2,课堂内容,3、什么是结合能？如何计算结合能？,把原子核拆散成核子需要克服核力做功，做功需要的能量就是结合能。当然把核子结合成原子核时因核力做功而释放的能量也叫结合能,3,课堂内容,如果有一颗原子弹遗落在你的面前，你的第一反应是什么？,1g武器铀的价值=200g黄金,铀的价值体现在哪？-,4,课堂内容,重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变,一.核裂变,1.重核裂变的定义：,裂变及其应用

2、,5,课堂内容,2、铀核的裂变,（1）发现:,+,+,+,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。,_,6,课堂内容,（3）计算铀裂变时释放的能量,例：已知铀核裂变的反应：,求：一个铀核裂变释放的能量；,亏损质量：,m = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.35781027kg,释放能量：,7,课堂内容,1kg铀全部裂变，它放出的能量相当于2800t优质煤完全燃烧时释放的能量,8,课堂内容,由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，叫做链式反应,（1）定义：,3、链式反应,9,课堂内容,（2）发生链式反

3、应的条件：,铀块的体积大于临界体积（铀块的质量大于临界质量）。,10,课堂内容,原子弹,枪式,内爆式,11,课堂内容,美国原子弹突袭长崎和广岛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,12,课堂内容,13,课堂内容,慢中子反应堆,14,课堂内容,裂变反 应堆,2、减速剂：石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度,1、核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒,3、控制棒：镉棒，用

4、于吸收中子， 控制核反应的快慢。,4、反射层：石墨、阻止中子逸出,5、热交换器：水循环产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机,6、防护层：金属套、水层、1-2M的混凝土层,15,课堂内容,列变反应堆的常见类型 _，高温气冷堆，快中子增殖反应堆 3.核电站的工作模式 以_为能源，用它产生_，取代发电厂的锅炉，从而进行发电,重水堆,核反应堆,高压蒸汽,阅读课本97页“裂变反应堆的常见类型”填空：,16,课堂内容,秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为,1010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）,8.2,17,课

5、堂内容,解：核电站每天的发电量为W=Pt=3108243600 J=2.5921013 J. 每年的发电量W总=365W=9.461015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为 8.21010 J. 所以，每年消耗的铀的量为,18,课堂内容,关于核电站中核能的计算 经典案例(10分)在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能,19,课堂内容,20,课堂内容,21,课堂内容,【审题指导】根据裂变反应遵循电荷数和 质量数守恒可确定X和a，再由Emc2求 裂变释放的核能，注意此结果只是一个铀核 裂变时释放的.,22,课堂内容,23,课堂内容,【答案】(1)中子3mU(mBamKr 2mn)c2 (2)1105 kg 【误区警示】解此类题目要注意各物理量间 的过渡换算，还要注意原子核数目的运算，且 E为一个重核裂变释放的能量，如果不注意这 些此题就很难解决,24,课堂内