高中物理第十九章原子核19.6核裂变.pptx

6,核裂变,第1页,1,.,知道什么是核裂变,能计算核裂变释放核能。,2,.,知道什么是链式反应及链式反应发生条件。,3,.,了解裂变反应堆工作原理,了解惯用裂变反应堆类型。,第2页,一,二,一、核裂变,1,.,裂变,:,重核在被,中子,轰击后分裂成两块,质量,差不多新原子核,并释放出核能,这类核反应叫原子核裂变。,2,.,经典核反应方程式,:,裂变产物是多样,其中最经典反应是铀核裂变生成,钡,和,氪,同时放出,3,个中子。核反应方程式为,3,.,链式反应,:,当一个中子引发一个铀核裂变后,反应释放出,中子,又轰击其它原子核产生裂变,释放出,中子,又轰击其它铀原子核,这么反应一代接一代进行下去过程,叫作裂变链式反应。,第3页,一,二,4,.,临界体积和临界质量,:,通常把裂变物质能够发生链式反应,最小,体积叫作它临界体积,对应质量叫作临界质量。,5,.,发生链式反应条件,:,裂变物质体积必须,大于或等于,临界体积,或裂变物质质量必须,大于或等于,临界质量。,原子弹爆炸时发生了什么样核反应,?,提醒：,重核裂变链式反应。原子弹是利用重核裂变链式反应制成,在极短时间内能够释放大量核能,发生猛烈爆炸。,第4页,一,二,二、核电站,1,.,原子核链式反应也能够在,人工,控制下进行。这么,释放核能就能够为人类和平建设服务。,2,.,反应堆中,为了使裂变产生中子减速,在铀棒周围要放,“,慢化剂,”,惯用慢化剂有,石墨,、,重水,和,普通水,。,3,.,为了调整中子数目以控制反应速度,还需要在铀棒之间插进一些,镉,棒。它吸收,中子,能力很强,这种,镉,棒叫作控制棒。,4,.,反应堆放出热使水变成,水蒸气,从而推进汽轮发电机发电。,第5页,一,二,一、铀核裂变,1,.,两种经典裂变反应,:,3,.,链式反应条件,:,铀块体积大于或等于临界体积,或铀块质量大于或等于临界质量。,第6页,一,二,4,.,重核裂变实质。,(1),重核裂变是中子轰击质量数较大原子核,使之分裂成中等质量原子核,同时释放大量能量,放出更多中子过程。,(2),重核裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核比结合能相比中等质量核比结合能要小。所以在重核分解为两个中等质量核过程中要释放能量,而且释放能量远大于它俘获中子时得到能量。,第7页,一,二,二、裂变反应堆,裂变反应堆是核电站心脏,它是一个人工控制链式反应装置,能够使核能较平缓地释放出来,裂变反应堆结构和工作原理以下表,:,第8页,一,二,第9页,类型一,类型二,对重核裂变了解,【例题,1,】,关于重核裂变,以下说法正确是,(,),A.,核裂变释放能量等于它俘获中子时得到能量,B.,中子从铀块中经过时,一定发生链式反应,C.,重核裂变释放出大量能量,产生显著质量亏损,所以核子数要降低,D.,重核裂变为中等质量核时,要发生质量亏损,放出核能,第10页,类型一,类型二,解析：,依据重核发生裂变条件和裂变放能原理分析可知,裂变时铀核俘获中子即发生核反应,是核能转化为其它形式能过程。其释放能量远大于其俘获中子时吸收能量。链式反应是有条件,即铀块体积必须大于其临界体积,假如体积小,中子从铀块中穿过时,碰不到原子核,则链式反应就不会发生。在裂变反应中质量数、电荷数均守恒,即核子数守恒,所以核子数是不会降低。所以选项,A,、,B,、,C,均错误。重核裂变为中等质量原子核时,发生质量亏损,从而释放出核能,故选,D,。,答案：,D,题后反思,重核裂变时,存在质量亏损,会释放出核能,;,同其它核反应相同,重核裂变一样遵照质量数和电荷数守恒。,第11页,类型一,类型二,裂变反应中核能计算,点拨：,利用核反应规律书写核反应方程,利用质能方程计算核能。,第12页,类型一,类型二,第13页,类型一,类型二,题后反思,(1),利用裂变方程和质能方程求得是一个铀核裂变释放核能。,(2),求一定质量纯铀裂变释放核能要先求出铀核数目。,(3),计算核能时要注意统一单位。,触类旁通,例题,2(2),中释放核能相当于多少千克优质煤完全燃烧时放出能量,?(1,kg,优质煤完全燃烧时产生,3,.,410,7,J,热量,),答案：,1,.,5510,7,kg,第14页,