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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考,不能作为科学依据,如有不当之处,请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考,不能作为科学依据,如有不当之处,请参考专业资料。,核裂变和核聚变,第1页,复习,:,1,、完成以下核反应方程式:,第2页,2,、核反应遵照基本规律:,质量数和电荷数都守恒,3,、核反应能量起源分析:,爱因斯坦相对论指出,物体能量荷质量之间存在着亲密联络,.,4,、质能方程:,E,mc,2,E,mc,2,第3页,一,.,利用核能路径,要质量有亏损,是利用核能先决条件。,核反应前物质核子数和反应后核子数,相等,。,要实现“反应后质量反应前质量”,假如我们引进“核子平均质量”,则核反应前核子平均质量比反应后核子平均质量,较大,。,1938,年,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发觉用中子 轰击 ,竟然产生出了,第4页,奥地利物理学家迈特纳和弗里施发觉 被轰击后产生出一个同位素 ,形状也变得不稳定,并最终分裂为两块碎片,同时放出中子,弗里施以为这个现象和细胞分裂比较像,所以把这个核反应命名为,核裂变,第5页,二,.,重核裂变,-,以铀核裂变为例,(,1,)一个经典铀核裂变,裂变产物不是唯一确定,有时还会发生三分裂和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇,1946,年在巴黎首次发觉了铀三分裂和四分裂。不过,铀三分裂和四分裂概率是相当小,.,二分裂,第6页,请计算铀裂变时释放能量,求:(,1,)该核反应释放能量,(,2,)平均每个核子释放能量,E=200.55MeV,1kg,含有,2.5610,24,个 ,假如全部发生核裂变,放出能量为,8.210,13,J,第7页,(,2,)链式反应:,+3,?,第8页,由裂变重核裂变产生中子使反应一代接一代继续下去过程,叫做核裂变链式反应,使裂变物质能够发生链式反应最小体积叫做它,临界体积,,对应质量叫做,临界质量,。,发生链式反应条件:,1,、铀块纯度必须足够高;,2,、铀块质量大于临界质量,或者铀块体积大于临界体积。,一块铀会不会因为不知道从哪儿飞来一块中子就引发链式反应呢,?,大约,1kg,或直径,4.8cm,球形铀块,第9页,(3),重核裂变应用,核电站,关键设施:核反应堆 浓缩铀制成铀棒,减速剂:,石墨、重水或普通水,用于减,小中子速度,控制棒:镉,用于,吸收中子,控制,核反应快慢。,原子弹:,不可控核反应,第10页,第11页,原子弹爆炸时蘑菇云,“小男孩”(前)和“胖子”,第12页,第13页,三、轻核聚变,一些轻核结合成质量较大核核反应过,程,同时放出大量核能。,例:,第14页,计算表明,这个核反应释放能量是,17.6MeV,。这个量值即使比一个铀核裂变产生能量(,201MeV,)少,但平均每个核子产生能量,=3.52MeV,却是铀裂变(,=0.852MeV,)约,4,倍。,第15页,1,、轻核聚变条件:,核子要距,离,十分近,加热,高温,热核反应,几百万度高温,条件、应用,使轻核发生聚变,必须使它们距离十分靠近,到达,10,-15,m,距离。,为了克服巨大库仑力,需要使原子核有极大动能。,普通方法是把它们加热到很高温度。通常需要几百万度以上高温。,为了获取高热,经常使用重核裂变作为“引子”。所以,原子弹能够作为氢弹“雷管”。,第16页,氢弹,世界第一颗氢弹,麦克,“,麦克,”,爆炸成功,我国第一颗氢弹爆炸生成蘑菇云,第17页,四、热核反应,1.,学生阅读处理,(1),什么是热核反应,(2),太阳能源来自热核反应,(3),什么是可控热核反应,(4),氘核,氚核起源,2,、热核反应优点:,(,1,)热核反应释放能量比裂变大得多。,(,2,)反应后废物较易处理。,(,3,)原料易得。,第18页,例,1,、已知氘核质量为,2.0136u,,中子质量为,1.0087u,核质量为,3.0150u,。求:,(,1,)写出两个氘核聚变成 核反应方程式,(,2,)计算上述核反应中释放核能。,2,3,He,2,3,He,【,分析,】,算出核反应中质量亏损,利用爱因斯坦质能方程即可求出反应释放核能。,解答:,(,1,),(,2,)由题给条件可求得质量亏损为:,m=2.01362,(3.0150+1.0087)=0.0035u,释放核能为,E=mc,2,=931.50.0035=3.26MeV,第19页,
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