2022-2023學年粵教版（2019）選擇性必修第三冊 5.5裂變和聚變 課件（15張PPT）

裂變和聚變學科：物理年級：高二授課教師：深大附中核裂變1938哈恩斯特拉斯曼中子核裂變：重核被中子轟擊后分裂成兩個質(zhì)量差不多的新原子核，并放出中子的過程。邁特納弗里施核裂變種類+→++

二分裂質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒三分裂四分裂…概率

1947年我國著名物理學家錢三強、何澤慧夫婦首先觀察到中子轟擊鈾核的三分裂現(xiàn)象。

核裂變中的能量變化+→++求：1個U235發(fā)生裂變釋放的能量？1kg鈾235全部裂變放出的能量相當于2800t標準煤完全燃燒時釋放的能量，裂變時能產(chǎn)生幾百萬攝氏度的高溫。

mn

=1.0087u核裂變例1.1938年哈恩用中子轟擊鈾核,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射線。下列關于這個實驗的說法中正確的是(

)B.這是一個核裂變過程,反應后粒子質(zhì)量之和大于反應前粒子質(zhì)量之和C.這個反應中釋放出來的能量可以用愛因斯坦的光電效應方程來計算D.實驗中產(chǎn)生的γ射線穿透能力極強D核裂變種類例2.(多選)關于裂變反應,下列說法正確的是(

)A.用中子轟擊鈾核發(fā)生裂變,其一定分裂為質(zhì)量差不多的兩部分B.鈾核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核一定釋放能量C.鈾核發(fā)生裂變時可能分裂成兩部分、三部分或四部分D.所有重核用中子轟擊均能發(fā)生裂變反應BC核裂變中的能量變化

A鏈式反應+→++中子條件1：U235的純度條件2：達到臨界體積（質(zhì)量）鏈式反應：重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程。反應堆與核電站燃料棒控制棒慢化劑鏈式反應例4.日本福島第一核電站在地震后,數(shù)秒內(nèi)就將控制棒插入核反應堆芯,終止了鈾的裂變鏈式反應。但海嘯摧毀了機組的冷卻系統(tǒng),因裂變遺留的產(chǎn)物銫、鋇等繼續(xù)衰變不斷釋放能量,核燃料棒溫度不斷上升,對周邊環(huán)境產(chǎn)生了巨大的危害。則下列說法正確的是(

)A.控制棒通過吸收中子來實現(xiàn)對核反應的控制B.控制棒插入核反應堆芯后,被吸收的中子數(shù)量變多C.核裂變遺留物銫、鋇等原子的質(zhì)量可能比鈾原子質(zhì)量大D.核泄漏中放射性物質(zhì)對人類是有害的ABD鏈式反應例5.原子彈和核能發(fā)電的工作原理都是核裂變。一種典型的鈾核裂變的核反應方程是A.X原子核中含有86個中子,裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少B.X原子核中含有144個核子,裂變后的總質(zhì)量不變C.X原子核中含有144個核子,裂變后的總質(zhì)量減少D.X原子核中含有86個中子,裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加C核聚變核聚變：兩個輕核結合成質(zhì)量較大的核。

氘核的質(zhì)量：mD＝2.01410u氚核的質(zhì)量：mT＝3.01605u氦核的質(zhì)量：mα＝4.00260u中子的質(zhì)量：mn=1.00867u求：1個氘核核一個氚核發(fā)生裂聚釋放的能量？

1個U235發(fā)生裂變釋放的能量200.55MeV能量，1個氘核和一個氚核聚變放出17.59MeV能量，哪個反應放出的多？哪個反應單個核子放出的能量多？核聚變的前景與挑戰(zhàn)

庫侖斥力10-15m1.產(chǎn)能效率高；2.燃料儲量豐富；3.產(chǎn)物安全、清潔。1.克服強大的庫侖力；2.反應溫度太高，無容器可以承受。例6.太陽能源于其內(nèi)部的聚變反應,太陽質(zhì)量也隨之不斷減少。設每次聚變反應可看作4個氫核結合成1個氦核,太陽每秒鐘輻射的能量約為4.0×1026J,下列說法正確的是()A.該聚變反應在常溫下也容易發(fā)生B.太陽每秒鐘減少的質(zhì)量約4.4×