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高中物理 第三章 原子核 第5、6節(jié) 核裂變 核聚變課件 教科選修3-5

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高中物理 第三章 原子核 第5、6節(jié) 核裂變 核聚變課件 教科選修3-5

判天地之美,析萬物之理判天地之美,析萬物之理核裂變核裂變 核聚變核聚變一、核裂變一、核裂變 核裂變:重核分裂成幾個中等質(zhì)量原子核并釋放出核能的反應(yīng),稱為核裂變。鈾核的裂變:用中子轟擊鈾核,鈾核發(fā)生裂變,分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核,從而釋放出巨大能量。核裂變的方程:F:精品教案5、核裂變資源庫3501.swf 問題問題1:寫重核裂變方程應(yīng)注意什么?:寫重核裂變方程應(yīng)注意什么?(1)滿足“質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)”守恒;(2)只能用“”,不能用“=”;(3)兩邊的中子不能約去學(xué)習(xí)活動一:學(xué)習(xí)活動一:在核裂變在核裂變 反應(yīng)中,反應(yīng)中,質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損m=0.2153u,則,則:(1)一個鈾核)一個鈾核裂變釋放多少能量裂變釋放多少能量E?平均每個核子釋放的?平均每個核子釋放的能量能量E0是多少是多少 解:解:E=m931.5Mev=200.55Mev E0=E/235=0.853Mev (2)1g這樣的鈾(原子核質(zhì)m=235.0439u)發(fā)生裂變放出多少能量E?這些能量相當(dāng)于燃燒多少煤所釋放的化學(xué)能(無煙煤的燃燒3.35 J/kg)?解:解:E=8.2210 J m=2450kg 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng):核裂變釋放核裂變釋放出能量的同時,平均出能量的同時,平均每次可以放出每次可以放出23個個中子,這些中子又轟中子,這些中子又轟擊其他核,使之發(fā)生擊其他核,使之發(fā)生裂變,這樣不斷繼續(xù),裂變,這樣不斷繼續(xù),使裂變反應(yīng)就會持續(xù)使裂變反應(yīng)就會持續(xù)進行,就形成了裂變進行,就形成了裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(原子彈就是利用重核的裂變)就是利用重核的裂變)問題問題2 2:鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的維持需要什么條件?:鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的維持需要什么條件?鈾塊體積足夠大鈾塊體積足夠大臨界體積:臨界體積:通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒赐ǔ0蚜炎兾镔|(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。應(yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。核電站核電站核電站核電站 核電站的核心部位核電站的核心部位核反應(yīng)堆:在人為控制下安全進行鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 核燃料:用濃縮鈾制成的鈾棒 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆 慢化劑(石墨、重水和普通水):使快中子 慢中子(熱中子)鎘棒:吸收中子,控制反應(yīng)速度 混凝土防護層二、核聚變二、核聚變 核聚變:核聚變:把輕原子核聚合成較重原子核的反應(yīng)(氫彈主要利用的核聚變)問題問題3 3:核聚變有何條件?:核聚變有何條件?原子核帶正電,之間存在庫侖斥力,原子核帶正電,之間存在庫侖斥力,故需要足夠高的溫度(足夠的動能)使兩故需要足夠高的溫度(足夠的動能)使兩原子核達到核力的作用范圍,然后通過核原子核達到核力的作用范圍,然后通過核力作用發(fā)生聚變,此后就不需要外界再提力作用發(fā)生聚變,此后就不需要外界再提供能量,靠自身的能量就可以使反應(yīng)繼續(xù)供能量,靠自身的能量就可以使反應(yīng)繼續(xù) 問題4:核聚變?yōu)楹斡址Q“熱核反應(yīng)”?問題5:核聚變與核裂變相比有那些優(yōu)點(1)相同質(zhì)量的燃燒核聚變能釋放更多的能)相同質(zhì)量的燃燒核聚變能釋放更多的能量量 (2)核聚變沒有象核裂變產(chǎn)生放射性廢料)核聚變沒有象核裂變產(chǎn)生放射性廢料 (3)核聚變的燃燒氘在地球上非常豐富)核聚變的燃燒氘在地球上非常豐富 學(xué)習(xí)活動五:學(xué)習(xí)活動五:已知氘核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)量為1.0087u,32He核的質(zhì)量為3.0150u.(1)寫出兩個氘核結(jié)合成 的核反應(yīng)方程。(2)計算上述核反應(yīng)中釋放的核能.(已知1u相當(dāng)于931.5MeV能量)解解:(:(1)(2)E=3.26Mev【課堂反饋】1.吸收一個慢中子后,分裂成 和 ,同時還放出()A1個粒子 B1個氘核 C2個中子 D3個中子U23592Xe13954Sr9438 2.設(shè)質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,那么,當(dāng)一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時,釋放的能量是()Am B(m1+m2)C(m3-m2-m1)D(m1+m2-m3)

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