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海南省海口市第十四中学高中物理 第十九章 重核裂变学案 新人教版选修3-5 学习目标 1.知道重核的裂变反应。 2.知道链式反应的发生条件。 3.了解裂变反应堆的工作原理，知道核核电站的工作模式。 重点与难点：链式反应及其条件；核反应速度的控制。 一、核裂变 1.定义：重核被中子轰击____ _为两个或三个质量中等的原子核并释放___ __的过程。 2.铀核的裂变：用__ ___轰击铀核时发生的裂变，其典型的反应： 3.链式反应：由重核裂变产生的_____使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 4.链式反应的条件：裂变反应的物质必须_________发生链式反应的最小体积即_____体积，或大于等于相应的质量即__ ___质量。 5.能量的释放：核裂变释放的能量巨大，1kg铀235全部裂变时释放的能量相当于__ ___t标准煤完全燃烧时释放的化学能。 二、核电站 1.核电站：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_____、_____或_______作慢化剂; (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：核燃料裂变释放能量，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。 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中，_________。 问题1 关于链式反应的条件： 有的同学认为：因为重核裂变时每次都会释放两个或三个中子，这些中子又使其他铀核发生裂变，所以链式反应一定会自动进行下去，不需要什么条件，这种观点正确吗? 【规律方法】发生链式反应的三大条件 (1)要有足够浓度的铀235(浓缩铀)——因为铀235可以俘获各种能量的中子。 (2)要有足够数量的慢中子——因为铀235俘获慢中子的概率大。 (3)要有足够大的铀块，即铀块的体积不小于临界体积——不会使中子还未碰到铀核就逸出铀块。 【针对性练习】 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的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能 2.关于铀核裂变，下述说法正确的是　(　　) A.铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B.铀核裂变时能同时释放2～3个中子 C.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D.铀块的体积对产生链式反应无影响 【知识点睛】核能的利用 (1)核武器：原子弹杀伤力强大的原因是核能在极短的时间内释放出来。 (2)核电站：核电站是利用缓慢释放的核能来发电，这是核能的和平利用。 (3)核反应堆：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。 【基础达标检测】 3关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是（ A.镉棒能释放中子，依靠释放中子的多少控制反应速度 B.用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量 C.利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量 D.镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度 4.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是　(　　) A.使用浓缩铀 B.改变铀块的临界体积 C.通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度，以改变中子数 D.利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度 5.下列说法不正确的是　(　　) AHHHen是聚变 BUnXeSr+n是裂变 CRaRnHe是衰变 DNaMge是裂变 6.现已建成的核电站的能量来自于(　　) A.天然放射性元素衰变放出的能量 B.人工放射性同位素放出的能量 C.重核裂变放出的能量 D.化学反应放出的能量 64