核力与结合能_重核裂变_核聚变、粒子和宇宙案例.ppt

原子弹 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 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 水泥防护层 控制棒——镉棒 燃料棒—铀棒 减速剂 链式反应的应用——核电站慢中子反应堆 二、核电站 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1/4 核电站－－－－秦山核电站 核电站－－－－大亚湾核电站 核燃料————铀235 第七节 核 聚 变 复习： 1.核裂变、链式反应的概念？ 链式反应的条件？ 2.什么是核反应堆？它由哪些组成？各自作用是什么？核电站概念？ 铀核裂变的两种常见方式？ 人为控制链式反应的速度，使得核能按照人们的需要 平缓地释放出来--------核反应堆。 核反应堆是可以进行核裂变链式反应，并对其输出功率 能够安全地进行控制的装置 核电站，它是将核反应堆所产生的热能引出到外部， 并且高效率地将热能转换成电能的设备。 核子平均质量 核子的平均质量与原子序数之间的关系 裂变 聚变 * §19.5 核力与结合能 ？ mp mp 库仑力 库仑力 万有引力 问题2：核子靠什么力结合成原子核？ 问题1：氦原子核中有两个质子，质子质量为mp=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍? 一、核力与四种基本相互作用 ①20世纪初，人们知道自然界存在万有引力和电磁力这两种基本相互作用，请算出相同的距离上，两质子间的电磁力是万有引力的多少倍？ 质子间的电磁力是万有引力的1035倍 ②是什么作用使质子在原子核内共存？这种作用力有哪些特点？人们对这种相互作用的认识还有哪些有待完善？ 原子核中的质子要靠自身的万有引力来抗衡相互间的库仑力是不可能的。 猜想：有第三种力--核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。 一、核力与四种基本相互作用 2. 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离大于0.8×10-15m时为引力, 距离为1.5×10-15m时核力几乎消失，距离小于0.8×10-15m时为斥力，因此核子不会融合在一起。 1. 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。 3. 核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称之为核力的饱和性。 核力特点 4. 核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态，核力与核子电荷无关。（P79） 有待完善？小于0.8×10-15m时核力的变化规律还不清楚。 一、核力与四种基本相互作用 ③第四种基本相互作用就是弱相互作用，它有何作用？有何特点？ 弱相互作用是引起原子核发生β衰变的原因,即引起中子→质子转变的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18 m，作用强度比电磁力弱。 1.万有引力：引力主要在宏观和宇宙尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕恒星转动，并且联系着星系团，决定了宇宙的现状和未来。 四种相互作用 3.强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起。 2.电磁力：在原子核外，电磁力使电子结合成分子，使分子结合成液体与固体。 电磁力和万有引力都是“长程力”，即它们可以作用到无限远的距离，当然距离越远，力就越小 4.弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子－质子转变的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18m，作用强度则比电磁力小。 物理学有一条理论：叫做简单才是美。能否将这四条理论统一起来呢？ 一、核力与四种基本相互作用 1、自然界中稳定核的质子数和中子数有何特点？这个现象如何解释？ 2、若不断增大原子核的中子数，能不断增大原子核吗？为什么？ 3、将一个质子和中子结合在一起，会产生什么现象？若要把它们分开，需要什么条件？ 4、结合能是原子具有的能量吗？如何理解结合能？ 5、结合能的大小与核子数有关吗？ 6、什么是比结合能？为什么说比结合能越大，原子核中核子结合越牢固、原子越稳定？ 二、原子核中质子和中子的比例 ①稳定的轻核（原子序数小于20）的质子数和中子数有何特点？你能分析其中的原因吗？ 轻核（原子序数小于20）的质子数和中子数大致相等；对轻核而言，核子数量相对较小，