5.4核裂变和核聚变.5.5核能的利用与环境保护（同步课件）-2024-2025学年高二物理同步课堂（鲁科版2019选择性必修第三册）.pptx

5.4核裂变和核聚变

5.5核能的利用与环境保护;;conclusion;导入新课：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？;;conclusion;1.重核的裂变;2.链式反应;3.核反应堆——核电站的心脏：裂变反应堆是核电站的心脏，它是一种人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来，裂变反应堆的结构和工作原理见表：;5.核反应堆与原子弹爆炸的比较：原子弹爆炸时，链式反应的速度是无法控制的，为了用人工方法控制链式反应的速度，使核能比较平缓地释放出来，人们制成了核反应堆(核电站的核心设施)。核反应堆是人工控制链式反应的装置。;知识点二轻核聚变与可控热核聚变;2.可控热核聚变;3.聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。轻核聚变又叫热核反应，是方能反应。

4.轻核聚变的特点

(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。

(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。

(3)普遍性：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆。;知识点三核能的利用与环境保护;2.核武器;conclusion;2.2021年5月28日，在中科院合肥物质科学研究院，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。下列关于聚变的说法正确的是()A.任何两个原子核都可以发生聚变B.两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前减小C.两个轻核结合成质量较大的核，核子的平均结合能减小D.核聚变比核裂变更为安全、清洁，是目前利用核能的主要方式

;3.太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和质子、氦核等组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应为两个电子与四个质子聚变为氦。已知太阳的质量为2×1030kg，太阳向周围空间辐射能量的总功率为3.8×1026W。(1)写出上述聚变反应的方程式；(2)已知质子质量mp＝1.67×10－27kg，氦核质量mα＝6.6458×10－27kg，电子质量me＝9.0×10－31kg，光速c＝3.0×108m/s，求每发生一次上述核反应所释放的能量；(3)根据题目中数据计算太阳1秒钟减少的质量。太阳还能用多少年？

;4.关于核电站以下说法正确的是()A．核电站中的核反应是无法控制的B．目前核电站主要原料是铀，能量主要来源于核聚变C．采用增殖反应堆可以使核原料充分利用D．核电站使用过的核燃料还可以在火力发电厂中二次利用

;conclusion;总结与归纳;conclusion;解析:选A。根据核反应的特点可知，裂变与衰变都放出能量，A正确；Y原子核中含有的电荷数为92－2＝90，大于83，是具有放射性的，B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X的质量数为144，电荷数为56，即质子数为56，C错误；半衰期的大小与温度无关，D错误。;4.(多选)下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是()

A.大地震引起的福岛第一核电站核泄漏

B.以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用贫铀弹

C.汶川大地震

D.苏联切尔诺贝利核电站爆炸;Teaching