高中物理培优讲义 选修第三册：人工核反 提升版.pdfVIP

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】（2019•安仁县校级模拟）2017年2月25日消息，内陆核电站的选址基本确定，“十

三五”期间有望开工建设。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。下列

核反应方程式中，表示重核裂变过程的是（）

238#/DEL/#234#/DEL/#4#/DEL/#

A．U→Th+He

92#/DEL/#92#/DEL/#2#/DEL/#

238#/DEL/#1#/DEL/#144#/DEL/#89#/DEL/#1#/DEL/#

B．U+n→Ba+Kr+3n

92#/DEL/#0#/DEL/#56#/DEL/#36#/DEL/#0#/DEL/#

27#/DEL/#4#/DEL/#30#/DEL/#1#/DEL/#

C．Al+He→P+n

13#/DEL/#2#/DEL/#15#/DEL/#0#/DEL