【管理精品】第十五讲-核化学的发展与原子弹.ppt

军事化学导论6 核化学的发展与原子弹 前言 1945.07.16凌晨5:29’45” ，这是一个值得世界上所有爱好和平的人们应该记住的日子：世界上第一枚原子弹爆炸成功。 核爆炸 /b1180519494.html 尘封核爆（上）/b1351474257.html 尘封核爆（下） /b1351474257.html 几个问题 核武器爆炸的能量是从哪里来的？ 核爆炸基于什么样的原理？ 核武器的基本结构是怎样的？ 核武器的结构为什么是现在这种样子？ 在核武器问世至今的半个多世纪里，关于核武器发生了什么故事？ 目前世界上服役核武器的状况如何？ 全面禁止核试验后核武器又将如何发展？ 万物生长靠太阳 太阳中心 P(0.1MPa) 1011 T(K) 107 由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层。其中心区不停地进行热核反应，所产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射。其中二十二亿分之一的能量辐射到地球，成为地球上光和热的主要来源。 1. 原子及原子核 世界上的一切物质都是由带正电的原子核和绕原子核旋转的带负电的电子构成的。原子核包括质子和中子，质子数决定了该原子属于何种元素，原子的质量数等于质子数和中子数之和。如一个铀-235原子是由原子核（由92个质子和143个中子组成）和92个电子构成的。如果把原子看作是我们生活的地球，那么原子核就相当于一个乒乓球的大小。虽然原子核的体积很小，但在一定条件下它却能释放出惊人的能量。 原子核的更精细结构 2. 同位素 质子数相同而中子数不同或者说原子序数相同而原子质量数不同的一些原子被称为同位素，它们在化学元素周期表上占据同一个位置。简单的说同位素就是指某个元素的各种原子，它们具有相同的化学性质。按质量不同通常可以分为重同位素和轻同位素。 3. 铀的同位素 铀是自然界中原子序数最大的元素。天然铀的同位素主要是铀-238和铀-235，它们所占的比例分别为99.3%和0.７％。除此之外，自然界中还有微量的铀-234。铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的2700000倍。 4.重核裂变 裂变反应 多指核裂变，是一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核、并在分裂时两到三个自由中子并释放巨大能量的过程。裂变时释放的能量是相当巨大的，1千克铀全部裂变释放的能量超过2000吨煤完全燃烧时释放的热量。 4. 重核裂变 裂变反应 5. 轻核聚变 聚变反应 热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。参与核反应的轻原子核，如氢（氕）、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应（参见核聚变）。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但目前尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。这正是目前在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。 核能应用历史 核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。　　19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。　　1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。　　1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。　　1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。　　1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。　　1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。　　1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。　　1932年 英国物理学家查得威克发现了中子。　　1938年 德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。　　1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。　　1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。　　1954年 苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 原子弹的结构 原子弹的结构 原子弹的结构 氢弹的结构 氢弹的结构 核爆炸方式 空中核爆炸 高空核爆炸 地面核爆炸 地下核爆炸 水下核爆炸 /xiaojunmi/msgview-219403-1010.html 核爆炸的杀伤破坏因素 冲击波 光辐射 早期核辐射 放射性沾染 核爆电磁脉冲 核武器的特点 能在最短时间内以最少的兵力兵器造成敌方人力物力的巨大损失。 具有多种杀伤效果，其作用几乎是同时发生的。 使用手段和使用方式多种多样，可