核裂變與核聚變

第四節(jié)

核裂變與核聚變

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第五章原子核人教物理選擇性必修3思維導(dǎo)圖

一核裂變重核在被中子轟擊后分裂成兩個(gè)質(zhì)量差不多的較輕原子核，并放出核能的過程。1.定義：重核裂變只發(fā)生在人為控制的核反應(yīng)中，自然界不會(huì)自發(fā)產(chǎn)生2.鈾核的裂變1938年，德國物理學(xué)家哈恩與斯特拉斯曼利用中子轟擊鈾核時(shí)，發(fā)現(xiàn)了鈾核的裂變.哈恩1879—1968，德國放射化學(xué)家和物理學(xué)家獲1944年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1）發(fā)現(xiàn)：2）裂變產(chǎn)物：多種多樣Xe和Sr氙和鍶Ba和Kr鋇和氪Sb和Nb銻（tī）和鈮（ní）3）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)當(dāng)中子進(jìn)入U(xiǎn)235,使其分裂成幾塊，同時(shí)釋放出2~3個(gè)中子，這些中子又引起其它鈾核的裂變，這樣裂變就會(huì)不斷的進(jìn)行下去，釋放出越來越多的核能，這就叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng).①定義：核裂變物質(zhì)的體積大于或等于臨界體積或核裂變物質(zhì)的質(zhì)量大于或等于臨界質(zhì)量。②必要條件：1.核電站：利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆，組成：由天然鈾或濃縮鈾(鈾235的含量占2%～4%)制成，它是核反應(yīng)堆的燃料。①鈾棒：石墨(或重水)作為慢化劑，附著在鈾棒周圍，使反應(yīng)生成的快中子變?yōu)槁凶樱阌诒烩?35“捉”住，發(fā)生核裂變。②石墨(或重水)：屏蔽射線，防止放射性污染。④水泥防護(hù)層：主要作用是吸收中子，控制反應(yīng)速度，所以叫作控制棒。③鎘棒：

二

反應(yīng)堆與核電站2.核電站優(yōu)點(diǎn)：①消耗的核燃料少②污染小

一座百萬千瓦級的核電站，一年只消耗濃縮鈾30噸左右，而同樣功率的火電站每年要消耗煤250萬噸。核電站對環(huán)境的污染比火電站小。

三核聚變1.核聚變：2.發(fā)生條件：例如：原子核間距離在10-15m范圍內(nèi),需要高溫幾百萬度，所以聚變又叫熱核反應(yīng).輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核的反應(yīng)叫聚變.3．實(shí)例分析熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著，太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆。氫彈，由化學(xué)炸藥引爆原子彈，再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核爆炸。(1)宇宙天體：(2)核武器：5．實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方案：磁約束和慣性約束。4．核聚變與核裂變相比有很多優(yōu)點(diǎn)(1)輕核聚變產(chǎn)能