2020教科版高中物理選修353.56核裂變

1、文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯:歡迎下載支持.5word版本可編輯歡迎下載支持.課題：35核裂變36核聚變姓 名： 學(xué)號: 班級：高二（）班知識與技能目標(biāo)：1、知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量。知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。2、會計算重核裂變過程中釋放出的能量。3、知道什么是核反應(yīng)堆。了解常用裂變反應(yīng)堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點。4、了解聚變反應(yīng)的特點及其條件。了解可控?zé)岷朔磻?yīng)及其研究和發(fā)展。教學(xué)重點、難點：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其釋放核能的計算。裂變、聚變的核反應(yīng)方程式的書寫。（I導(dǎo)學(xué) 過程U新授一、核裂變1、核裂變：重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為

2、裂變。E問題結(jié)合右圖，說明是不是所有的核裂變都能放岀核能？K例題下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是（）A. 豐Ut 駕Th+；HeB. :Ct 制C 瓷J7 +冷T嘿Bd+專冷+ 3脳D.加K例題22秦山核電站第一期工程裝機容量為30萬kW,如果lg鈾235完全裂變時產(chǎn)生的 能量為8.2xlOJ,并且假左產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾235?（- 年按365天訃算）二. 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)K問題鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的，最典型的一種核反應(yīng)方程式是：1、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：2、臨界體枳：3、裂變反應(yīng)中的能量的計算。裂變前的質(zhì)量：叫=390.3139 xKTkg,加“ =1.6749 x10- kg裂變后的

3、質(zhì)量：叫 = 234.0016 x IO kg, 叫=152.6(X7 xlO-27 kg, 3叫=5.0247 x IO27 kg,質(zhì)雖虧損：Aw = 0.3578x10-27kg,AE = A/?c2 =0.3578 xlO-27 x(3.0xl08)2J=201 MeVK小結(jié)H由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代續(xù)下去，鈾核裂變的產(chǎn)物不同,釋 放的能星也不同。三. 核電站K問題核核反應(yīng)堆各組成部分在核反應(yīng)中起什么作用？1、鈾棒由濃縮鈾制成，作為2、控制棒由做成，用來控制3、減逛劑由、 (有時叫輕水)做成，用來跟快中子碰撞,使快中子能量減少，變成慢中子，以便讓U235俘獲。4、冷卻劑由

4、等流體做成，在反應(yīng)堆流動，把反應(yīng)堆內(nèi)的傳輸出，確保反應(yīng)堆的安全。5、水泥防護層用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，防止核輻射。K問題核能發(fā)電的優(yōu)點、缺點？優(yōu)點：(1丿: :缺點：一旦核泄漏會造成嚴(yán)重的核污染；核廢料處理困難。四、熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)1、核聚變：O2、氫的聚變反應(yīng)：H+H-SHe+jn3、釋放能量：4E=4”“2= 17.6 MeV,平均每個核子釋放能3 MeV以上，約為裂變反應(yīng) 釋放能雖:的34倍汁算：笊核的質(zhì)量：mo=2.014102u嵐核的質(zhì)量：mT=3.016050u氨核的質(zhì)M： m. =4.002603u中子的質(zhì)雖:：mn=1.008665u質(zhì)屋虧損：=叫 + mr - (ma

5、 + inH) = 0.018884 u釋放核能： AE = A/nc2 = 0.01884 x 931.5MeV = 17.59MevK問題為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能？(因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)星更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)星虧損，所以平均每個核子釋放的能星就更大)E問題從微觀和宋觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件？微觀上:參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m ,要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。宏觀上:要使原子核具有如此大的動能,就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高

6、溫。聚變反應(yīng)_旦發(fā)生，就不再需要外界給它能星，靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應(yīng)持續(xù)進行下去,在短時間釋放巨大的能臺，這就是聚變引起的核爆炸。五、可控核聚變反應(yīng)研究的進展K問題目前，人們還不能控制核聚變的速度，但科學(xué)家們正在努力研究和嘗試可控?zé)?核反應(yīng)，以使核聚變造福于人類。我國在這方而的研究和實驗也處于世界領(lǐng)先水平。請同學(xué) 們自學(xué)教材，了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點？K例題才一個笊核和一個範(fàn)核發(fā)生聚變，苴核反應(yīng)方程是；He+,苴中笊核的質(zhì)量: nto=2. 014 102 u、氟核的質(zhì)量:d1t=3. 016 050 u、氨核的質(zhì)量:m.=4.002 603 u、中子的質(zhì) 量:g二 1.008 66

7、5 u、lu=l. 660 6X10%, e = 1.602 2X10%,請求出該核反應(yīng)所釋放 出來的能屋。根據(jù)質(zhì)能方程，釋放出的能量為：AC A ，,、，0.0186 X1.6606 xio-27 x(3X108)2IZAE = (w?n + mT - tn -/n=eV = 1.6MeVD T a w1.6022 x IO-19平均每個核子放出的能址約為3. 3MeV,而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能雖約為IMeV.優(yōu)恵N二選變m裂険匕屋核聚墅鰹疊。常見的聚變反應(yīng)：H+H-He+H+4MeW；He+on+176 MeV。在這兩個反應(yīng)中,前一反應(yīng)的材料是笊，后一反應(yīng)的材料是笊和嵐，而嵐又是前

8、一反應(yīng)的產(chǎn)物，所以笊是實現(xiàn) 這兩個反應(yīng)的原始材料，而笊是重水的組成部分，在覆蓋地球表而三分之二的海水中是取之 不盡的。從這個意義上講，輕核聚變是能源危機的終結(jié)者。優(yōu)點之二：聚變與裂變相比，即地球上聚變?nèi)剂系膬Τ守S富。如1L海水中大約有0. 03g如果發(fā)生聚變，放出的能量相當(dāng)于燃燒300L汽油。優(yōu)點之三：聚變與裂變相比，是輕核聚變反應(yīng)更為安全、清潔文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯:歡迎下載支持.實現(xiàn)核聚變需要髙溫，一旦出現(xiàn)故障，髙溫不能維持，反應(yīng)就自動終止了。另外，宛和 氟聚就反應(yīng)中產(chǎn)生的氨是沒有放射性的，放射性廢物主要是泄漏的氟以及聚變時高速中子、 質(zhì)子與其他物質(zhì)反應(yīng)而生成

9、的放射性物質(zhì)，比裂就所生成的廢物的數(shù)量少，容易處理。六、恒星演化中的核反應(yīng)1、目前核電站用的核反應(yīng)是（）A. 裂變，核燃料是鈾B.聚變，核燃料是鈾C裂變，核燃料是氟D.聚變，核燃料是氛2、現(xiàn)已建成的核電站主要利用的是（）A. 放射性元素衰變釋放的能量B.人工放射性同位素衰變釋放的能量C. 輕核聚變釋放的能量D.重核裂變釋放的能量3、重核裂變和輕核聚變是人們獲得核能的兩個途徑，下列說法中正確的是（）A. 裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量增加B.裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量虧損C.裂變過程質(zhì)量增加，聚變過程質(zhì)量虧損D.裂變過程質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量增加 4、原子反應(yīng)堆是實現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝

10、置，它主要由哪四部分組成（）A. 原子燃料、B. 原子燃料、 C 原子燃料.D.原子燃料、減速劑、 減速劑、 減速劑、 中子源、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)肖系統(tǒng) 發(fā)熱統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)原子能聚存系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)5、重核的裂變和輕核的聚變是人類利用原子核能的兩種主要方法，下而關(guān)于它們的說法中正確的是（）A.裂變和聚變過程都有質(zhì)量虧損B.裂變和聚變過程質(zhì)量都有所增加C裂變過程有質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量有所增加D. 聚變過程有質(zhì)量虧損，裂變過程質(zhì)量有所增加6、在核反應(yīng)堆外修建很厚的水泥層，是為了防止（）A.核爆炸B.放射線外泄C快中子外泄D.慢中子外泄7、有一種核聚變反應(yīng)為：已知;H的質(zhì)量為20136

11、u,的質(zhì)量為1. 0073u,X的質(zhì)呈為3. 0180uo則下列說法正確的是（）A. X是質(zhì)子，該反應(yīng)吸收能量B. X是気，該反應(yīng)吸收能雖：C.X是笊，該反應(yīng)釋放能量D.X是氟，該反應(yīng)釋放能量8、下而核反應(yīng)方程中：2iHPiH-42He+X.若用c表示光速，貝ij（）A. x是質(zhì)子，核反應(yīng)中放出的能量等于質(zhì)子的質(zhì)量乘以八B. x是中子，核反應(yīng)中放出的能量等于質(zhì)子的質(zhì)量乘以以C. x是質(zhì)子，核反應(yīng)中放;I；的能fit等于朮核與氟核的質(zhì)雖和減去氮核與質(zhì)子的質(zhì)址和再乘以D. x是中子，核反應(yīng)中放出的能:&等于笊核與氟核的質(zhì)量和減去氮核與中子的質(zhì)址和再乘以9、一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成笊核，時放出F光子

12、，核反應(yīng)方程是;軒詛以下說法中正確的是（）A. 反應(yīng)中氛核的質(zhì)量一左小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和B. 反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)不變，因而質(zhì)量不變C. y光子的能疑為 皿, e為反應(yīng)中的質(zhì)量虧損，c為光在真空中的速度D. 因存在質(zhì)量虧損皿所以“物質(zhì)不滅”的說法不正確10、以如、處、處分別表示址核、質(zhì)子、中子的質(zhì)量，則（）A.坷=拯+% B.扯=公+2% C.坷“妬+嗎 D.扯 Vzz+/ih11、質(zhì)子的質(zhì)Mmp,中子的質(zhì)雖為mn,它們結(jié)合成質(zhì)量為m的笊核，放出的能量應(yīng)為（）A（mp-mn-m） C3 B（mp-mn） c C me D（m-mp）c12、就加反應(yīng)而言，以下說法正確的是（）A.這個反應(yīng)要

13、吸收能量C.這是一個核反應(yīng),不是化學(xué)變化13、氫彈爆炸的核反應(yīng)是（）A.加C 2盤u+詁$；%+經(jīng)+3花B. 因為生成了新的物質(zhì)，所以它是一個化學(xué)變化D.它既是化學(xué)變化，又是核反應(yīng)B. ；N+；HT；O+；HC.豐U+；7iT常Xe+皐Sr + 10gMD瓷Ut眾Th+；HeD.很+壓T】；C+討 14、太陽能是由于太陽內(nèi)部髙溫高壓條件下的熱核聚變反應(yīng)形成的，其核反應(yīng)方程是（）5word版本可編輯歡迎下載支持.15、一個誥（/原子核在中子的轟擊下裂變方程為2款/+加-X+加廠+2加，則下列說法正確的是（）A. X原子核中含有86個中子B. X原子核中含有141個核子C鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，具有一泄的偶然性D.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易進行，最好用純鈾23516. 關(guān)于原子核的裂變和聚變，下而說法正確的是（）A鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，但都有質(zhì)量虧損匚B. 裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)處理起來比較困難C. 要使原子核發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使核子接近到10-10m.D. 太陽及其它恒星的能量都來自于原子核的聚變反應(yīng)。17、中子和質(zhì)子結(jié)合成笊核時，質(zhì)量虧損!）,相應(yīng)的能g：AE=Amc2=2. 2MeV是笊核的結(jié)