35重核裂变.pptx

19.6 重核裂变 复习巩固：复习巩固：1、什么是结合能?1 1、结合能：把核子分开需要的能量（或核子结合成原子核时释放的能量）。2 2、比结合能：（平均结合能）（平均结合能）结合能与核子数之比。结合能与核子数之比。2、什么是比结合能?原子核中：每个核子的平均质量越小，比结合能也越大。3、比结合能与核子的平均质量有什么关系？平均每个核子质量亏损越大，比结合能也越大。核子的平均质量核子的平均质量与原子序数之间的关系Z阅读教科书阅读教科书P83-P84 核裂变思考：思考：-4-4分钟！分钟！1 1、什么叫核裂变、什么叫核裂变？2 2、铀核裂变的产物及裂变时释放的能量？、铀核裂变的产物及裂变时释放的能量？4、链式反应的条件？3 3、什么叫链式反应？、什么叫链式反应？重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变一.核裂变1.重核裂变的定义：92U2350n192U23692U2360n156Ba14436Kr892、铀核的裂变（1）发现:（2）裂变产物:（多种多样）+1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。2、铀核的裂变（1）发现：1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。（2）裂变产物:（多种多样)+（3）计算铀裂变时释放的能量例：已知铀核裂变的反应：求：一个铀核裂变释放的能量；亏损质量：释放能量：m=(mu+mn)-(mBa+mKr+3mn)=0.35781027kg1kg铀全部裂变，它放出的能量相当于2800t优质煤完全燃烧时释放的能量+（1）定义：3、链式反应 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做链式反应（1）定义：3、链式反应+（2）发生链式反应的条件：铀块的体积大于临界体积（铀块的质量大于临界质量）。原子弹（P84课后阅读）枪式内爆式美国原子弹突袭长崎和广岛造成了巨大的毁伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37%原子弹二、核电站慢中子反应堆阅读教科书阅读教科书P85-P86 核电站思考：思考：-5-5分钟！分钟！核电站1、核心设施：2、减速剂：3、控制棒：水泥防护层控制棒镉棒燃料棒铀棒减速剂（石墨、重水、轻水）二、核电站慢中子反应堆核电站1、核心设施：2、减速剂：石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度3、控制棒：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒 镉棒，用于吸收中子，控制核反应的快慢。二、核电站慢中子反应堆教科书教科书P88-问题与练习：问题与练习：1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6 19.7 轻核聚变 -毕节一中：刘家荫纳纳雍雍火火电电厂厂阅读教科书阅读教科书P88-P89 核聚变思考：思考：-5-5分钟！分钟！1 1、什么叫轻核聚变（热核反应）、什么叫轻核聚变（热核反应）？2 2、发生聚变的条件、发生聚变的条件？3 3、实现聚变的方法？、实现聚变的方法？4 4、核聚变的利用？、核聚变的利用？1、轻核聚变（热核反应）的定义：某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，同时放出大量的核能。这种核反应叫做聚变。一、轻核聚变例：计算下面核反应放出的能量:氘核的质量：mD2.014102u氚核的质量：mT3.016050u氦核的质量：m4.002603u中子的质量：mn=1.008665u=0.01884u 计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV。这个量值虽然比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量是铀裂变（=0.852MeV）的约4倍。2、发生聚变的条件:要使原子核间的距离达到10-15m3、实现的方法有:1）用加速器加速原子核；2）把原子核加热到很高的温度；108109 K不经济几百万度高温聚变反应又叫热核反应4、核聚变的利用氢弹普通炸药235氘、氚爆炸裂变聚变弹体引爆装置小型原子弹氘、氚、重氢化钾等铀235外壳普通炸药氢弹爆炸形成的磨姑云太阳是一个巨大的热核反应堆。热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达太阳和很多恒星的内部温度高达10107 7 K K以上，以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为的能量约为3.8103.8102626 J J，地球只接受了其，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧核燃烧”的的过程中过程中“体重体重”不断减轻。它每秒有亿不断减轻。它每秒有亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400400万吨。科学家估计，太阳的这种万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃核燃烧烧”还能维持还能维持9090亿亿 100100亿年。当然，与人类亿年。当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！历史相比，这个时间很长很长！太阳的中心发生核聚变，放出巨大能量，太阳；这个天然的的核聚变过程已经发生了好几十亿年 解决能源危机根本途径核能。（核聚变资源可使用几亿年）教科书教科书P90-问题与练习：问题与练习：1 1、2 2、3 3、4 4、5 5课后阅读教科书课后阅读教科书P89-P90 受控热核反应例例1、已知氘核质量为、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为，中子质量为1.0087u 核的质量为核的质量为3.0150u。求：。求：（1）写出两个氘核聚变成）写出两个氘核聚变成 的核反应方程式的核反应方程式（2）计算上述核反应中释放的核能。）计算上述核反应中释放的核能。23He23 He解答：（1）（2 2）质量亏损为：质量亏损为：m=2.01362(3.0150+1.0087)=0.0035u释放的核能为释放的核能为 E=mc2 2=931.50.0035=3.26MeV2.2.裂变反应是目前利用中常用的反应，以原子核裂变反应是目前利用中常用的反应，以原子核 为燃料的反应堆中，当为燃料的反应堆中，当 俘获一个慢中子后发生的裂俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为变反应可以有多种方式，其中一种可表示为 反应方程下方的数字为中子及有关原子的静止质量（以原反应方程下方的数字为中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位子质量单位u u为单位）。已知为单位）。已知1u 1u 的质量对应的能量为的质量对应的能量为9.315109.315102 2MeVMeV，此裂变反应释放出的能量是，此裂变反应释放出的能量是 _MeV_MeV。235.0439 1.0087 93.9154 138.9178 235U92 92 0 38 54 0 235 U+1 n 9494 Sr+Sr+139139Xe+3 Xe+3 1 1 n n 235U92解：解：m=0.1933um=0.1933u E=931.50.1933=1.8 10 E=931.50.1933=1.8 102 2 MeV MeV1.8 102