輕核的聚變課件-人教版

輕核的聚變輕核的聚變核反應(yīng)核反應(yīng)吸收能量放出能量核子結(jié)合成原子核有些重核分裂成中等質(zhì)量的核有些輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核核反應(yīng)核反應(yīng)吸收能量放出能量核子結(jié)合成原子核有些重核分裂成中核子平均質(zhì)量核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)之間的關(guān)系

聚變裂變核子平均質(zhì)量核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)之間的關(guān)系聚變裂變

物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)叫做裂變．把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．〓聚變〓裂變?cè)谙南嗤|(zhì)量的核燃料時(shí)，聚變比裂變能釋放更多的能量．物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反輕核的聚變

例如：一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核（同時(shí)放出一個(gè)中子）時(shí)，釋放17.6MeV的能量，平均每個(gè)核子放出的能量在3MeV以上，比裂變反應(yīng)中平均每個(gè)核子釋放的能量大3～4倍．這時(shí)的核反應(yīng)方程式是：+17.6MeV

因此只要有了氘核和適當(dāng)?shù)难b置，運(yùn)用三個(gè)氘核便可以得到大約21.6MeV的能量：輕核的聚變例如：一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核如何能使輕核具有較大的動(dòng)能呢1、必須讓輕核的距離非常接近2、必須讓輕核具有很大的動(dòng)能需要克服極大的庫(kù)侖斥力如何能使輕核具有較大的動(dòng)能呢1、必須讓輕核的距離非常接近2、如何能使核聚變反應(yīng)發(fā)生呢可以將輕核加熱到很高的溫度當(dāng)物質(zhì)達(dá)到幾百萬(wàn)攝氏度以上的高溫時(shí)，劇烈的熱運(yùn)動(dòng)使得一部分原子核已經(jīng)具有足夠的動(dòng)能，可以克服相互之間的庫(kù)侖斥力，在碰撞時(shí)發(fā)生聚變．因此，聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)．如何能使核聚變反應(yīng)發(fā)生呢可以將輕核加熱到很高的溫度當(dāng)物質(zhì)達(dá)到熱核反應(yīng)裂變反應(yīng)相同的核燃料釋放的能量多反應(yīng)中放射物質(zhì)的處理較易反應(yīng)中的核燃料資源較豐富核反應(yīng)發(fā)生條件較易實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)裂變反應(yīng)相同的核燃料釋放的能量多反應(yīng)中放射物質(zhì)的處理核聚變的利用——?dú)鋸棌楏w引爆裝置小型原子彈三種炸藥：普通炸藥Ｕ235氘、氚爆炸裂變聚變氘、氚、重氫化鉀等鈾235外殼普通炸藥核聚變的利用——?dú)鋸棌楏w引爆裝置小型原子彈三種炸藥：普通炸藥核聚變的利用——可控?zé)岷朔磻?yīng)熱核反應(yīng)和裂變反應(yīng)相比較，具有許多優(yōu)越性。1、熱核反應(yīng)釋放的能量多。2、熱核反應(yīng)產(chǎn)生的放射性物質(zhì)易處理3、熱核反應(yīng)所用的燃料——氚，在地球上儲(chǔ)量豐富。核聚變的利用——可控?zé)岷朔磻?yīng)熱核反應(yīng)和裂變反應(yīng)相比較，具有許核聚變的利用——可控?zé)岷朔磻?yīng)現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)。問(wèn)題有：１、熱核反應(yīng)的的點(diǎn)火溫度很高；２、如何約束聚變所需的燃料；磁場(chǎng)約束核聚變的利用——可控?zé)岷朔磻?yīng)現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)。問(wèn)課堂小結(jié)（一）核聚變反應(yīng)及其條件1、氫的聚變反應(yīng)2、釋放的能量：3、產(chǎn)生條件：微觀：原子核接近到10-15m

宏觀：溫度達(dá)到幾百萬(wàn)攝氏度（二）可控?zé)岷朔磻?yīng)1、相對(duì)于裂變，聚變有：功率大、污染小等2、我國(guó)在熱核聚變方面的的成就。△E=

△mc2=17.6MeV課堂小結(jié)（一）核聚變反應(yīng)及其條件△E=△mc2=17.6隨堂鞏固

例目前，我國(guó)已經(jīng)建成秦山和大亞灣核電站并投入使用，核電站的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆，在核反應(yīng)堆中，它是利用核反應(yīng)的A．α衰變釋放出核能B．β衰變釋放出核能C．重核的裂變釋放出核能D．輕核的聚變釋放出核能C隨堂鞏固例目前，我國(guó)已經(jīng)建成秦山和大亞灣核電站并投入使用

例1999年9月18日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委在人民大會(huì)堂隆重表彰為研制“兩彈一星”做出突出貢獻(xiàn)的科技專家，下列核反應(yīng)方程中，屬研究?jī)蓮椀幕竞朔磻?yīng)方程是①147N+42He→178O+11H②23592U+10n→9038Sr+13654Xe+1010n③23892U→23490Th+42He④21H+31H→42He+10nA．①② B．①③C．②③D．②④D例1999年9月18日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委在人

例下列說(shuō)法中正確的是

A．“原子由電子和帶正電的物質(zhì)組成”是通過(guò)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)判定的

B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核由質(zhì)子和中子組成

C．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)吸收能量

D．重核裂變和輕核聚變是人類獲得核能的兩種主要途徑例下列核反應(yīng)方程式中，表示核聚變過(guò)程的是A．3015P→3014Si+0+1eB．21H+31H→42He+10nC．146C→147N+0-1eD．23892U→23490Th+42He[B][D]例下列說(shuō)法中正確的是[B][D7．（9分）維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2e+411H→42He，核反應(yīng)釋放的核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．設(shè)電子質(zhì)量為m1，

42He質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m3，光速為c．每秒鐘有N個(gè)質(zhì)子發(fā)生了核聚變反應(yīng)，求太陽(yáng)每秒輻射的能量為多少？解：若有N個(gè)質(zhì)子，則需電子的個(gè)數(shù)為N/2個(gè)，生成氦的個(gè)數(shù)為N/4個(gè)，則Δm=(（2m1+4m3-m2)N)/4

ΔE=Δmc2=7．（9分）維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是8．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)．在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能．核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能．（1）核反應(yīng)方程式：23592U+n→14156Ba+9236Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)__________，a=___________，以mU、mBa、mkr分別表示23592U、14156Ba、9236Kr核的質(zhì)量，mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=___________．解：X為中子，a=3.ΔE=Δmc2=(mu+mn-mBa–mkr-3mn)c28．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)解：(Pt)/η=KmUΔEk=1.0x103kg（2）有一座發(fā)電能力為P=1．00×106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η=40%．假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=2．78×10-11J，23592U核的質(zhì)量mU=390×10-27kg．求每年（1年3．15×107s）消耗的23592U的質(zhì)量．解：(Pt)/η=KmUΔE（2）有一座發(fā)電能力為P=再見(jiàn)再見(jiàn)1有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了一對(duì)翅膀。2一個(gè)人的價(jià)值在于他的才華，而不在他的衣飾。3生活就像海洋，