高中物理3.4裂变和聚变名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

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。,四、裂变和聚变,第1页,1,.,知道重核裂变反应和链式反应发生条件。,2,.,了解原子弹和核反应堆工作原理。,3,.,知道轻核聚变反应。,4,.,了解聚变反应特点,知道可控热核反应。,第2页,一,二,一、核裂变,1,.,铀核在被中子轰击后分裂成两块,质量差不多,碎块,把这个核反应定名为原子核,裂变,。,2,.,由重核裂变产生,中子,使裂变反应一代接一代地继续下去过程,叫作核裂变,链式反应,。,3,.,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,。,你知道核电站中反应堆里发生是什么核反应吗?,答案,:,重核裂变反应。,第3页,一,二,二、核聚变和受控热核反应,1,.,两个轻核,结合成,质量较大核,这么核反应叫作聚变。,2,.,物质温度到达,几百万,摄氏度时,猛烈热运动使得一部分原子核含有足够动能,能够克服库仑斥力,碰撞时十分靠近,发生聚变,聚变又叫,热核聚变,。,3,.,为了实现核聚变,能够用,磁场,约束参加反应物质,使其不致飞散;也能够利用聚变物质,惯性,进行约束。,环流器,是当前最好一个磁约束装置。,第4页,一,二,太阳会“死”吗?,提醒,:,因为太阳能量增加与半径增加不相当,太阳表面温度将比现在低,从而变成一颗红巨星。这颗红巨星再经过几十亿年后,氦燃料也将消耗完成。像第一次消耗完氢燃料一样,太阳内核又会收缩,内部温度上升。对于很大恒星来说,这一次坍缩会造成碳元素聚变。然而,因为太阳质量不足以产生碳聚变,这么它将变成一颗白矮星。伴随内部温度和光度降低,最终变成一颗不发光黑矮星。,第5页,一,二,三,一、铀核裂变,1,.,一个经典铀核裂变反应:,2,.,原子弹内部链式反应是不可控制,核电站中反应堆里链式反应是在人工控制下进行。链式反应过程中都能释放出巨大核能。,第6页,一,二,三,二、轻核聚变,使轻核发生聚变,必须使它们距离到达10,-,15,m,近距离。轻核聚变要比裂变释放更多能量。,平均每个核子放出能量在3 MeV以上,比裂变反应中平均每个核子放出能量大3,4,倍。,第7页,一,二,三,三、裂变与聚变比较,1,.,原理不一样,重核裂变是重核裂变成几个质量较小原子核,而聚变是几个轻核聚变(结合)成质量较大原子核。,2,.,放出能量多少不一样,聚变比裂变能放出更多能量。,第8页,一,二,三,3,.,“,燃料,”,丰富程度不一样,聚变所需要“燃料”氘在地球上非常丰富,1 L海水中大约有0,.,03 g,氘,假如用来进行热核反应,放出能量约和燃烧300 L汽油相当;而裂变燃料铀在地球上储量有限,尤其是用于核裂变铀235,在铀矿中仅占0,.,7%,相比起来聚变燃料氘要丰富得多,我国是一个“贫铀”国家,贮藏量不多。,4,.,两种反应可控制性不一样,裂变反应速度能够比较轻易地进行人工控制,所以,现在国际上核电站都是利用裂变放出能量;而聚变反应可控制性比较困难,世界上许多国家都主动研究可控热核反应理论和技术。,第9页,类型一,类型二,第10页,类型一,类型二,题后反思,求解核裂变释放出核能,要正确写出核反应方程,求出反应过程中质量亏损,m,用,E=,mc,2,计算出裂变过程中释放核能。,第11页,类型一,类型二,第12页,类型一,类型二,第13页,类型一,类型二,第14页,类型一,类型二,题后反思,和一切核反应一样,求核聚变中释放核能,首先要正确写出聚变方程,求出反应中质量亏损,利用,E=,mc,2,求得反应中释放核能。,第15页,类型一,类型二,第16页,1 2 3 4 5,1,关于铀核裂变,下述说法正确是(,),A.,铀核裂变产物是各种多样,但只能裂变成两种不一样核,B.,铀核裂变时还能同时释放2,3,个中子,C.,为了使裂变链式反应轻易进行,最好用纯铀235,D.,铀块体积对产生链式反应无影响,解析,:,铀核受到中子轰击,会引发裂变,裂变产物是各种各样,含有极大偶然性,但裂变成两块情况多,也有分裂成多块,并放出几个中子,;,铀,235,受中子轰击时,裂变概率大,而铀,238,只有俘获能量在,1,MeV,以上中子才能引发裂变,且裂变概率小,而要引发链式反应,需使铀块体积超出临界体积。故选项,B,、,C,正确。,答案,:,BC,第17页,1 2 3 4 5,第18页,1 2 3 4 5,第19页,1 2 3 4 5,解析,:,质量亏损是反应物与生成物质量之差,差值可用,“u”,或,“kg”,作单位,前者直接用,1,u,亏损放出,931,.,5,MeV,能量计算,后者核能单位是焦耳。,答案,:,BD,第20页,1 2 3 4 5,4,原子核聚变有望给人类未来提供丰富洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参加几个聚变反应可能发生,放出能量。这几个反应总效果能够表示,A.,k=,1,d=,4,B.,k=,2,d=,2,C.,k=,1,d=,6D.,k=,2,d=,3,解析,:,由质量数守恒和电荷数守恒,分别有,4,k+d=,10,2,k+d=,6,解得,k=,2,d=,2,。正确选项为,B,。,答案,:,B,第21页,1 2 3 4 5,解析,:,聚变反应是轻核变为中等质量核反应,发生质量亏损,释放能量。当前核电站采取重核裂变反应。,答案,:,B,第22页,