裂变和聚变..ppt

一、裂变 1、裂变的定义： 重核分裂成质量较小的核，释放出能量的反应，称为裂变。 一、裂变 2、铀核的裂变： 铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是 一、裂变 3、链式反应： 一般说来，铀核裂变时总要释放出2～3个中子，这些中子又引起其他的铀核裂变，这样就会不断地进行下去，释放出越来越多的能量。这就是链式反应。 裂变时释放出巨大的能量，一般说来，铀核裂变时平均每个核子释放出的能量约为1MeV。 一、裂变 4、链式反应的条件： 铀235的体积超过它的临界体积（能够发生链式反应的铀快的最小体积叫做它的临界体积） 5、原子弹就是根据这个原理制成的。 二、核电站 1、核心设施是核反应堆 2、核反应堆的类型很多 慢中子核反应堆中，核反应主要是铀235吸收慢中子后发生的裂变。 铀235具有易俘获慢中子，而不易俘获快中子的特点，故要有减速剂，常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水（有时叫轻水） 为了控制中子数目以控制反应的速度，还必须在铀棒之间插入一些控制棒。 三、轻核的聚变 3、聚变反应又叫热核反应。 太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应。 氢弹就是根据热核反应的原理制成的。 核聚变反应 D + T = n + 4He D + T = p + 3He 聚变需要亿摄氏度高温 目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。那么聚变与裂变相比有哪些优点呢？ 3He D 4He T U Li 聚变 裂变 聚变能 裂变能 原子质量 平均结合能 聚变与裂变相比有很多的优点： 第一、氢核聚变产能效率高。 第二、地球上聚变燃料的储量丰富可以用锂来代替氢以满足聚变的需要。 第三、氢核聚变更为安全、清洁。 实现聚变的三种途径 实现核聚变的难点是，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。为了解决这个难题，科学家设想了两个方案，即磁约束和惯性约束。 磁约束 带电粒子运动时在均匀磁场中会由于洛伦兹力的作用而不飞而散，因此有可能利用磁场来约束参加反应的物质，这就是磁约束。环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。 环流器的结构 * 0n 1 0n 1 3 36Kr 92 56Ba 141 92U 235 + + + 动画：核裂变 1千克铀全部裂变，放出的能量相当于2500吨优质煤 链式反应 “小男孩”原子弹 链式反应的应用——原子弹 链式反应的应用——原子弹 原子弹装药重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． 链式反应的应用——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．” 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% ． 链式反应的应用——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 核能的利用——核电站慢中子反应堆 水泥防护层 控制棒——镉棒 燃料棒——铀棒 减速剂 核能的和平利用――核电站 思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能 二、核能的和平利用－－核电站 1、能量转化： 核能 内能 机械能 电能 2、我国第一座自行设计建造的核电站： 　　　　－－秦山核电站 3、存在的问题： 　　－－放射性污染 放射性物质的标志 α βγ射线 人体受放射性危害，轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、 白血球减少或增多、血小板减少；而大剂量照射， 还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡， 放射性还能引起基因突变和染色体畸变 放射线的益与害： 大剂量的放射线对人畜会造成伤害.