1、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,*,*,*,“小男孩”装填了,64千克铀,只有0.7千克发生裂变,而其中,只有600毫克被转换为能量爆炸产生能量在地面形成一个巨大火球,周围数英里陷入一片火海,巨大冲击波将广岛夷为平地,全部生物均遭到致命核辐射。,第2节 核能,第1页,一、核能,1.原子结构,H,原子由原子核和核外电子组成。,(1)氢原子由原子核和一个核外电子组成。,原子核有一个质子,质子带正电荷,核外电子带负电荷。二者电荷量相同。,以水分子为例,第2页,O,(,2),氧原子由原子核和八个核外电子组成。,原子核有八个质子和八个中子,因为中子不带
2、电,所以正负电荷量依然相同。,第3页,质子和中子依靠强大核力紧密地结合在一起,一旦原子核发生改变,就可能释放出惊人能量,这种能量就是核能。,第4页,质量较大原子核发生分裂或者质量较小原子核相互结合时,就有可能释放出惊人能量,这就是,核能,。,2核能,质子和中子依靠强大核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难。,第5页,1934年至 1938年,科学家用中子轰击质量比较大铀235原子核,使其发生了裂变。,1 kg铀全部裂变,释放能量超出2 000 t煤完全燃烧时释放能量。,用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。,外界中子停顿轰击,裂变也就停顿了。怎样才能让裂变继续下去呢?,1,
3、发生裂变条件,二、裂变,第6页,那么,地球上能源是否是无尽呢?,将火柴搭成左下列图所表示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?,2链式反应,用中子轰击铀,235原子核,铀核在分裂时,会释放出核能,同时还会产生几个新中子,这些中子会继续轰击其它铀核。于是就造成一系列铀核连续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中链式反应。,第7页,核电站关键设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应场所。,1942年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制铀核裂变。,当前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量靠近全球发电量,1/5。,3核电站利用核能发电,第8页,链式反应假如不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变
4、释放出极大能量。,在人类实现可控核裂变大约三年后,即,1945,年,利用不加控制核裂变制造毁灭性武器,原子弹爆炸了。,第9页,将质量较小原子核结合起来,也会释放出巨大核能。,氘,氚,氦核,中子,氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。,三、聚变,能量,聚变,第10页,聚变又叫热核反应,一个氘核由一个质子和一个中子组成,一个氚核由一个质子和二个中子组成,它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成氦核时,要放出一个中子,并释放出核能。,一定质量氘核和氚核聚变时放出能量要比等量铀核裂变时放出能量大几倍。,聚变需要在几百万摄氏度高温下才能发生,所以聚变又叫热核反应。,第11页,自然界中热核反应,自然界中,太阳内部,温度高达摄氏1千万度,以上,在那里就进行着,大规模聚变反应。太,阳辐射出光和热,正,是由聚变反应释放核能转化而来。能够说,地球上人类天天都享用着聚变释放出能量。,第12页,比较,裂变,聚变,定义,条件,释放核能大小,是否可控,应用,核裂变和核聚变区分,较大原子核分裂为较小原子核过程,质量小原子核结合成较大原子核过程,中子轰击较大原子核,超高温,巨大,愈加巨大,裂变链式反应可控,聚变当前不可控,原子弹、核电站,氢弹、太阳,内部爆炸,第13页,核,能,裂,变,聚,变,第14页,