重核的裂变(课堂).ppt

原子弹 “小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑． 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．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% ． 中国快堆在建设中 * 第六节、重核的裂变 核反应 电子 原子核 在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应． 核子平均质量： 核子的平均质量与原子序数之间的关系 原子核的质量 核子数 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变． 一、裂变 〓 聚变 〓 裂变  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。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是： 铀核的裂变 + → + + 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损： 释放出的能量为 1kg铀235全部裂变，它放出的能量超过2800t优质煤完全燃烧时释放的能量． 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应． 链式反应 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应． 链式反应 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。 原子弹 在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部死亡． “原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩，有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争辉．我是死神，我是世界的毁灭者．” 原子弹 在山田须磨子（一位当年的爆炸目击者）的一幅画：在遥远的广岛上空，原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光芒 广岛红十字医院里，一个严重烧伤的学生仰面躺在一张草席上。他的五官几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了。 倒塌的钢架结构建筑物 原子弹 中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 解决能源危机根本途径——核能 1942年费米主持建立了世界上第一个“核反应堆”，首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放。 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。 核聚变资源可使用几亿年。 二、核电站 核反应堆 通过受控核裂变反应获得核能的装置，可使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数, 以形成所谓的自持链反应(self-sustaining chain reaction)。 水泥防护层 控制棒——镉棒 （吸收中子） 燃料棒—铀棒 减速剂 （速度与热运动速度相当的中子最适合引发裂变，称热中子或慢中子）（常用慢化剂有石墨、重水、和普通水） 链式反应的应用——核电站慢中子反应堆 二、核电站 世界第一座核反应堆（天然铀52吨、高纯石墨1000多吨，总重1400吨） 前苏联于1954建成世界上第一座核电站；至今已有30多个国家和地区的400多座核电站处在运行之中。 右图列出1995年一些国家核电占各自总电力的百分率。 第二次世界大战结束后，科学家迅速将原子能的利用转向和平用途。 核能----解决能源危机的根本途径 核发电量占总发电比例最多的10个国家是： 法国 75% 立陶宛 73.1% 比利时 57.7% 保加利亚 47.1% 斯洛伐克 47% 瑞典 46.8% 乌克兰 43.8% 韩国 42.8% 匈牙利 38.3% 亚美尼亚 36.4% 世界核能发电占全部电量1/6 秦山核电站 *