《重核裂变与轻核聚变》参考课件.ppt

重核裂变和轻核聚变复习:1、完成以下的核反响方程式：2、核反响遵循的根本规律：质量数和电荷数都守恒3、核反响的能量来源分析：爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量之间存在着密切的联系.4、质量亏损：组成核的核子总质量和原子核的质量之差Δm5、质能方程：E＝mc2ΔE＝Δmc2一.利用核能的途径要质量有亏损，是利用核能的先决条件。核反响前物质的核子数和反响后的核子数有什么关系？相等要实现“反响后的质量＜反响前的质量”，如果我们引进“核子平均质量”，那么核反响前核子平均质量和反响后的核子平均质量有什么关系？较大科学家们经过定量研究，发现组成各种元素的核子平均质量不尽相同，而且已经得出各种元素的核子平均质量曲线针对这个曲线观察一下，并总结：a、谁的平均质量最小？b、怎样才能获得质量亏损的核反响？c、哪一类核反响的质亏损比较“快”？a、Fe的平均质量最小；b、重核裂变；c、轻核聚变。结论：利用核能的两大途径：轻核聚变和重核裂变重核裂变重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反响过程.在裂变的同时要放出几个中子和大量的核能。二.重核裂变-----以铀核的裂变为例〔1〕一种典型的铀核裂变裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的的三分裂和四分裂概率是相当小的.介绍Δm=(mu+mn)－(mBa+mKr+3mn)=0.3578×10－27kg计算“质量亏损”：ΔE=ΔmC2=201MeV1kg铀完全裂变，释放的核能为：对应常规能源：合2.51×106kg〔即2510吨〕煤炭燃烧〔2〕链式反响：铀核裂变时放出几个中子，再引起其他铀核裂变而使裂变反响不断进行下去称为链式反响。链式反响的示意图：(3)重核裂变的应用核电站核心设施：核反响堆浓缩铀制成的铀棒减速剂：石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度控制棒：镉，用于吸收中子，控制核反响的快慢。原子弹：不可控的核反响原子弹爆炸时的蘑菇云“小男孩”〔前〕和“胖子”三、轻核聚变某些轻核结合成质量较大的核的核反响过程，同时放出大量的核能。例：1、轻核聚变的条件：核子要距离十分近加热高温热核反响几百万度高温计算说明，这个核反响释放的能量是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=3.52MeV却是铀裂变〔=0.852MeV〕的约4倍。条件、应用使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，到达10-15m的距离。为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动能。一般的方法是把它们加热到很高的温度。通常需要几百万度以上的高温。例如：氢弹是利用核聚变原理制造的大规模杀伤性武器为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。氢弹世界第一颗氢弹——麦克“麦克”爆炸成功我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云四、热核反响1.学生阅读解决——(1)什么是热核反响(2)太阳的能源来自热核反响(3)什么是可控热核反响(4)氘核,氚核的来源