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点击此图片进入“课时跟踪训练” 返回 第6节 理解 教材 新知 把握 热点 考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 第十九章 应用创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 重核的裂变
核 电 站
对重核裂变的理解
重核裂变中核能的计算
1.核裂变:重核分裂为质量较小的核,释放出核能的反应。
2.链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。
3.链式反应的条件:发生裂变物质的体积大于临界体积,或裂变物质的质量大于临界质量。
1.定义
重核分裂为质量的核,释放出的反应。
2.铀核裂变
用轰击铀核时,铀核发生裂变,其产物是多种多样的,其中一种典型的反应是U+n―→Ba+Kr+。
较小
核能
中子
3n
3.链式反应
当一个引起一个铀核裂变后,裂变释放的中子再引起裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂变的链式反应。
4.链式反应的条件
发生裂变物质的体积大于或裂变物质的质量大于。
中子
其他轴核
临界体积
临界质量
1.铀核的裂变
(1)核子受激发:当中子进入铀235后,便形成了处于激发状态的复核,复核中由于核子的激烈运动,使核变成不规则的形状。
(2)核子分裂:核子间的距离增大,因而核力迅速减弱,使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块,同时放出2~3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能。
(3)能量:铀核裂变为中等质量的原子核,发生质量亏损,所以放出能量。一般说来,平均每个核子放出的能量约为1 MeV,1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t标准煤燃烧时释放的能量,裂变时能产生几万度的高温。
2.链式反应的条件
(1)铀块的体积大于临界体积。
(2)铀块的质量大于临界质量。
以上两个条件满足一个即可。
1.下列核反应中,表示核裂变的是( )
A.U→Th+He
B.C→N+e
C.U+n→Ba+Kr+3n
D.Be+He→C+n
解析:核反应中有四种不同类型的核反应,它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变,其中衰变有α衰变、β衰变等。U→Th+He是α衰变,C→N+e是β衰变,Be+He→C+n是人工转变,只有C选项是重核裂变。
答案:C
1.定义
核电站是利用核能发电,它的核心设施是,它主要由以下几部分组成:
(1)燃料:。
(2)慢化剂:铀235容易捕获慢中子发生反应,采用、重水或普通水作慢化剂;
反应堆
铀棒
石墨
(3)控制棒:为了控制能量释放的速度,就要想办法减少中子的数目,采用在反应堆中插入镉棒的方法,利用镉的特性,就可以容易地控制链式反应的速度。
2.工作原理
核燃料释放能量,使反应区温度升高。
3.能量输出
利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外,把反应堆内的热量传输出去,用于发电。
吸收中子
裂变
循环流
动
4.核污染的处理
为避免对人体的伤害和对水源、空气和工作场所造成的放射性污染,在反应堆的外面需要修建很厚的,用来屏蔽裂变反应放出的各种射线。核废料具有很强的,需要装入特制的容器,。
射线
放射性物质
水泥层
放射性
深埋地下
原子核的链式反应可以在人工控制下进行,使核能较平缓地释放出来,这样释放的核能就可以为人类的和平建设服务。裂变反应堆的结构和工作原理如下表所示:
组成部分 材料 作用 裂变材料(核燃料) 浓缩铀(U) 提供核燃料 慢化剂(减速剂) 石墨、重水或普通水 使裂变产生的快中子减速
组成部分 材料 作用 控制棒 镉 吸收减速后的中子,控制反应速度 反射层 石墨 阻止中子逃逸 热交换器 水 产生高温蒸汽,推动汽轮发电机发电 防护层 金属套和钢筋混凝土 防止射线对人体及其他生物体的侵害
[特别提醒]
(1)核电站不排放二氧化碳,氮氧化合物等造成温室效应或酸雨的气体和烟尘,有利于环境保护。
(2)为防止放射性物质的泄漏,核电站一般有4道安全屏障,大大提高了核能利用的安全性。
2.镉棒在核反应堆中的作用是( )
A.使快中子变成慢中子
B.使慢中子变成快中子
C.使反应速度加快
D.控制反应速度,调节反应速度的快慢
解析:在核反应堆中石墨起着变快中子为慢中子的作用,镉棒起吸收中子、控制反应速度、调节功率大小的作用。
答案:D
[例1] 关于重核的裂变,以下说法正确的是( )
A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B.中子从铀块中通过时,一定发生链式反应
C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要减少
D.重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能
[思路点拨] 解答此题时应关注以下三点:
(1)原子核裂变时核能的来源。
(2)链式反应能够发生的条件。
(3)裂变反应遵循的规律。
[解析] 根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知,裂变时铀核俘获
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