09 B人工核反 中档版.pdf

人工核反

一、人工核反

1．核反应

⑴原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。

⑵重要的人工核反应

第一次实现原子核的人工转变：414171（发现质子的核反应）

HeNOH

2781

第一次人工制造放射性同位素：427301

HeAlPn

213150

发现中子的核反应：94121

BeHeCn

4260

2．核裂变与核聚变

⑴重核的裂变

①重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。

1235144891

②铀核的裂变：nUBaKr3n（是氪）

Kr

09256360

③在一定条件下，由重核裂变产生的中子，再引起新的裂变，就能使核裂变反应不断地进

行下去。这种由重核裂变产生的中子使核裂变一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链

式反应。裂变物质的体积是链式反应能否进行的重要因素。只有当体积足够大时，裂变产生

的中子才有足够的概率打中新原子核，使链式反应进行下去。通常把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。

⑵核聚变

①两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做核聚变。

2341

②典型的聚变反应：HHHen

1120

15

③要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10m以内，核力才能起作用。由于原子核

都带正电，要使它们接近这种程度，必须克服巨大的库仑斥力。有一种办法是把它们加热到

很高的温度。当物质的温度达到几百万开尔文时，剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够

的动能，可以克服库仑斥力，碰撞时十分接近，发生聚变。因此，聚变又叫热核反应。

④聚变与裂变相比有很多优点。第一，轻核聚变产能效率高；第二，地球上聚变燃料的储

量丰富；第三，轻核聚变更为安全清洁。

典例精讲

【例2.1】（平顶山期末）我国核聚变反应研究的科学装置“人造太阳”2018年获得重大突

破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术

基础。下列关于聚变的说法正确的是（）

A．核裂变比核聚变更为安全、清洁

B．任何两个原子核都可以发生聚变

C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加

D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

【分析】轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁，原子核在聚变时释放出巨大的能量，出现质

量亏损，比结合能增加。

【解答】解：A、与裂变相比轻核聚变辐射极少，废物容易处理，更为安全、清洁，故A错

误

B、自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘与氚的聚变，不是任意的原子核就

能发生核聚变，故B错误；

C、两个轻核结合成质量较大的核，平均质量减小，则总质量较聚变前减小，出现质量亏损，

结合时放出能量，故C错误；

D、两个轻核结合成质量较大的核，放出能量，总的结合增加，则核子的比结合能增加，故

D正确。

故选：D。

【例2.2】（凯里市校级模拟）关于核反应，下列选项正确的是（）

24240

A．Na→Mg+e是核裂变

1112−1

234

B．H+H→He+X中的X是电子