新人教版物理九年级全册22.2核能教学课件（共27张PPT）.ppt

氢弹爆炸 核能 1. 核能开发的历史进程 2. 核能与核能利用 3. 我国的核能事业 本节教学目的和要求 1. 了解原子核能诞生的社会历史背景。 2. 把握原子核电站的发展过程及其各个阶段的主要特征。 3. 深入理解核技术的正负效应。 4. 大体了解太阳能、风能、潮汐能、地热能等的开发情况。 一、核能开发的历史进程 1. 1919年，英国卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，使其嬗变成氧原子。 2. 1932年，查得威克发现中子 3. 1934年，法国约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝，产生了一个磷的同位素，但很快放出正电子蜕变为硅。 4. 卢瑟福（1933）和爱因斯坦（1935）均没有意识到原子能的实际利用近在眼前。 核能开发的历史进程 1. 1934年，意大利物理学家费米用中子轰击原子核，并发现通过石蜡减速之后的慢中子，裂核能力更强。费米因此获38年诺贝尔物理奖。 2. 1938年，德国哈恩发现铀嬗变后出现的新元素与铀相距甚远。奥地利女物理学家迈特纳提出核裂变猜想，以解释铀实验。并称裂变过程要放出大量能量。 3. 费米提出链式反应概念。 4. 1939年9月1日，第二次世界大战正式打响 核能开发的历史进程 1. 1933年，爱因斯坦移居美国 2. 1938年，费米逃往美国 3. 德国尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、劳厄、哈恩、盖革 4. 1933年，匈牙利物理学家齐拉德（1898－1964）已经意识到核能的开发可能用于军事 5. 1935年，建议物理学家暂缓发表研究成果 6. 1939年，玻尔认为核能利用为时尚早 7. 1939年，说服美国政府抢在德国之前抓紧研制原子弹。爱因斯坦、萨克斯、罗斯福 核能开发的历史进程 1. 1940年，美国政府正式大量拨款，启动“曼哈顿工程”，格罗夫斯将军为行政首脑 2. 1941年12月－1942年12月，费米在芝加哥研制原子反应堆 3. 铀235、钚239的提纯 4. 1943年1月－1945年7月。奥本海默在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯主持原子弹研制。 5. 7月16日凌晨5时30分，第一颗铀原子弹试爆成功。比一千个太阳都亮。 6. 曼哈顿工程：动员50万人，耗费22亿美元，占用全国三分之一的电力 核能开发的历史进程 1. 1944年底，盟军的特工小组已经发现德国造不出原子弹 2. 科学家的犹豫： 继续干吗？缺乏政治和道义上的支持 不干吗？不符合现代科学技术的精神 好的理由：应该让全人类知道它的威力 3. 齐拉德、爱因斯坦的态度 4. 1945年8月6日，铀弹小男孩投到广岛；8月9日，钚弹胖子投在长崎 核能开发的历史进程 1. 核军备竞赛：盟国之争 2. 45年8月，斯大林下令抓紧研制原子弹 3. 1949年8月，苏联成功地进行了核实验 4. 1952年11月1日，美国试爆第一颗氢弹 5. 1953年8月，苏联研制氢弹成功 6. 1952年10月3日，英国研制成功原子弹 7. 1960年2月13日，法国研制成功钚弹 8. 1964年10月16日，中国试爆成功原子弹 1. 1公斤核燃料相当于2500吨煤 2. 1954年，苏联建成第一座小型原子能电站；1956（英国），1957（美国） 3. 核电站：成本低、污染小、效率高，但事故太可怕 4. 1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号机组发生爆炸。人为造成三道安全措施无效 5. 1979年3月28日三里岛核电站二号堆事故，由于多重安全系统发挥作用，后果不严重 6. 核聚变 核能开发的历史进程 核裂变 二、核能与核能利用 核裂变(nuclear fission)是大核分裂为小核的过程. 普通的核武器和核电站都依赖于裂变过程产生的能量。 铀-235的裂变与核武器 35 种 元 素 的 200 多种 位素 同 发生链反应 爆炸 ＋ ＋ ＋ 2 ＋ ＋ ＋ 3 足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临界质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1 kg，质量超过1 kg 则发生爆炸。 任何有核反应堆的国家都不难得到爆炸级的裂变材料，原子弹的基本设计又如此简单，从而为防止核武器扩散带来了困难。 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)。 前苏联于1954建成世界上第一座核电站；至今