物理选修3-5_19.6_重核的裂变_LI.ppt

核电站放射性气态废物和液态废物的处理： 采取贮存衰变等方法进行稀释，再排放到指定的区域。 核电站固体废物的处理： 先在核电站内专用的废物库暂存，然后送到人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的放置场永久贮存，一般要存放几百年。 第十九章 原子核 分裂 产生核能的条件： ——有质量亏损，是产生核能的先决条件。 核子平均质量 原子序数 1、定义：物理学中把重核分裂成两个或多个中等质量核的过程，释放出核能的反应叫做核裂变． 一、核裂变 2、铀核的裂变 1）发现 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。 2）裂变产物（多种多样） 3）计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应： 求：该核反应释放能量； 亏损质量： 释放能量： Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.3578×10－27kg 1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000 t 优质煤完全燃烧时释放的化学能． 3、链式反应 1、定义：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，叫做核裂变的链式反应． 使裂变物质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。 2、发生链式反应的条件： 铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。 3、链式反应 链式反应的应用——原子弹 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 原子弹 1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 水泥防护层 控制棒——镉棒 燃料棒—铀棒 减速剂 二、核电站——核反应堆 核电站 核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒 减速剂： 石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度 控制棒：镉棒，用于吸收中子， 控制核反应的快慢。 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。 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)。 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 秦山核电站 三、核电的安全性 核反应堆的防护措施： 第一道屏障——耐高温腐蚀的陶瓷体燃料芯块 可以把98%以上的裂变产物滞留在芯块内。 第二道屏障——燃料元件包壳 由优质的锆合金制成，具有良好的密封性。 第三道屏障——压力壳 将燃料棒和一回路的水完全罩住，防止燃料元件包壳少量射线泄漏。 第四道屏障——安全壳 由1m多厚的钢筋混凝土制成，整个核反应堆都装在安全壳中。