第五章　4　核裂变与核聚变.pptx

DIWUZHANG第五章4核裂变与核聚变

1.知道什么是核裂变、核聚变和链式反应，知道链式反应和核聚变的条件(重点)。2.会书写核裂变和核聚变方程，会利用质量亏损计算核裂变和核聚变产生的核能(重难点)。3.了解核反应堆的工作原理，知道如何控制核反应的速度。学习目标

一、核裂变的发现二、反应堆与核电站课时对点练三、核聚变内容索引

核裂变的发现一

1964年10月16日，中国第一颗原子弹在罗布泊的荒漠上爆炸成功，其爆炸力相当于1.8万吨TNT炸药。爆炸时安放原子弹的钢塔全部熔化，在半径400m的范围内，沙石都被烧成黄绿色的玻璃状物质，半径1600m范围内所有动植物全部死亡。巨大的核能是从哪里来的？答案铀核的裂变。

?梳理与总结中子?链式

4.临界体积和临界质量：核裂变物质能够发生反应的体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量。5.核裂变的能量：重核裂变为中等质量的原子核、发生质量亏损，所以能量。梳理与总结链式最小放出

如图所示为核裂变示意图。思考与讨论答案重核裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反应中，所以重核裂变不是一种天然现象。(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？答案不是。有中子轰击铀块且铀块的体积大于或等于临界体积，才会发生链式反应。

?例1√

根据质量数守恒和电荷数守恒可得，K的质子数为0，质量数为1，则K是中子，故A正确；放射性物质的半衰期非常稳定，不会随着外界环境改变而改变，因此不可以通过人工手段消除，故B错误；由于该反应为放能反应，释放核能后结合能增大，因此该核反应产物的结合能之和大于核反应前反应物的结合能之和，故C错误；核反应时释放能量，总质量减小，而总质量数保持不变，故D错误。

总结提升1.重核裂变是中子轰击质量较大的原子核，使之分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更多的中子的过程。2.重核的裂变是放能核反应，原因是核反应前后有质量亏损，根本原因是重核的平均结合能比中等质量的核的平均结合能小。所以在重核裂变为两个中等质量核的过程中要释放能量，而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量。

?例2??

?答案1.4×102MeV该核反应的质量亏损为Δm=(235.0439+1.0087)u-(89.9077+135.9072+10×1.0087)u=0.1507u；释放的能量为ΔE=Δm×931.5MeV≈1.4×102MeV。返回

反应堆与核电站二

1.核电站：利用核能发电，它的核心设施是，它的主要组成部分：反应堆组成部分材料作用裂变材料(核燃料)(浓缩铀)提供核燃料减速剂(慢化剂)、或普通水(也叫轻水)使裂变产生的快中子减速控制棒_____吸收中子，控制反应速度热交换器或液态的______传输热量防护层厚层防止放射线泄漏，对人体及其他生物体造成伤害铀棒石墨重水镉棒水金属钠水泥

2.工作原理(1)核燃料发生释放能量，使反应区温度升高。(2)能量输出：水或液态的金属钠等流体在反应堆内外，把反应堆内的传输出去，用于，同时也使反应堆冷却。3.核污染的处理在反应堆的外面需要修建很厚的，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。核废料具有很强的，需要装入特制的容器，。核裂变循环流动热量发电水泥层放射性深埋地下

如图为普通核反应堆的结构示意图，通过铀235链式反应实现核能的可控释放。下列关于核反应堆工作中的说法正确的是例3A.正常运行的反应堆，水泥防护层外能检测到大量α粒子B.中子速度越快越容易发生链式反应C.通过改变镉棒的插入深度来控制反应速度D.铀核裂变时释放能量的多少与生成物种类无关√

正常运行的核反应堆主要的辐射有γ辐射和中子辐射，所以水泥防护层外不可能检测到大量α粒子，故A错误；中子速度越快越不容易使链式反应发生，故B错误；利用镉棒对中子吸收能力强的特点，通过改变镉棒的插入深度，从而改变中子的数量来控制反应速度，故C正确；核裂变释放的能量与反应前后质量亏损有关，铀核裂变时会因产物种类不同导致质量亏损不同，释放能量不同，故D错误。返回

核聚变三

?轻核10-15温度聚变核原子弹原子弹

6.核聚变与核裂变的比较(1)优点：①轻核聚变产能；②地球上核聚变燃料氘储量