5.4 核裂变与核聚变.pptxVIP

第4节核裂变与核聚变;核裂变的发现;新课导入;核裂变的发现;1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的过程中发现，生成物中有原子序数为56的元素钡。;核裂变：重核受粒子打击，分裂成质量较小的核，释放核能的反应。;⑵铀核的三分裂、四分裂;当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他重核裂变，且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，这种反应叫核裂变的链式反应。;（2）临界体积和临界质量：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。;如图为核裂变示意图。

(1)重核裂变是一种天然现象吗？

(2)只要有中子轰击铀块就可以产生链式反应吗？

答案：(1)不是(2)不能

解析：重核的裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反应中，只有达到链式反应的条件时，才会发生重核的裂变。;一个铀235核裂变时释放的能量如果200MeV估算，1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能!;原子弹是利用重核的裂变反应制成的,高纯度的铀或钚超过临界体积时发生链式反应,在极短时间内能够释放大量核能，发生猛裂爆炸。;为了打破核垄所，最终消灭核武器，1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功。同时，我国政府郑重承诺:中国在任何时候、任何情况下，都不首先使用核武器，不对无核国家或地区使用或威胁使用核武器。我国研制成功原子弹，极大地增强了我国的国防力量。;【例题】(多选)关于重核裂变的说法正确的是()

A.重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数多

B.只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应

C.为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子

D.裂变过程中释放能量，质量亏损;【例题】铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是()

A.铀块的质量是重要因素，与体积无关

B.为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子

C.若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就??够发生

D.裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关;反应堆与核电站;通过可控制的链式反应来释放核能的装置。;核电站工作流程;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。;【例题】(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是()

A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能

B.镉棒的作用是控制反应堆的功率

C.石墨的作用是吸收中子

D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能;【例题】如图所示是慢中子反应堆的示意图，对该反应堆的下列说法中正确的是()

A．铀235容易吸收快中子后发生裂变反应

B．快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，

变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应

C．控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些

D．要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些;核聚变;两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做核聚变。;要使轻核发生核聚变，必须使它们的距离达到10-15m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力。也就是说，原子核要有很大的动能才会“撞”到一起。什么办法能使大量原子核获得足够的动能而发生核聚变呢？;恒星;普通炸药;⑴磁约束;⑵惯性约束;典例分析;(1)只要铀块的体积大于临界体积，就可以发生链式反应。 ()

(2)中子从铀块中通过时，一定发生链式反应。 ()

(3)重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小。 ()

(4)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。 ()

(5)核反应堆用过的核废料无毒无害。 ();【例题】(多选)关于裂变反应,下列说法正确的是()

A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分

B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量

C.铀核发生裂变时可能分裂成两部分、三部分或四部分

D.所有重核用中子轰击均能发生裂变反应

;【例题】核反应堆是实现可控制的重核裂变的一种装置，它主要由四部分组成，分别是()

A．核燃料、慢化剂、碰撞系统、传热系统

B．核燃料、慢化剂、发热系统、传热系统

C．核燃料、慢化剂、冷却系统、控制调节系统

D．核燃料、中子源、原子能储存系统、输送系统;【例题】我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”(如图)2018年获得重大突破