科學初三 核能

1、按按現(xiàn)在的能源消耗速度，世界上的石現(xiàn)在的能源消耗速度，世界上的石 油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾 十年至十年至200200年內(nèi)年內(nèi)逐漸耗盡逐漸耗盡. 1945年年8月月6日和日和8月月9日，日， 美國將兩顆外號為美國將兩顆外號為“小男孩小男孩” 和和“胖子胖子”的原子彈，分別投的原子彈，分別投 到日本的廣島和長崎，原子彈到日本的廣島和長崎，原子彈 爆炸時釋放出的巨大能量將兩爆炸時釋放出的巨大能量將兩 座城市在瞬間化為廢墟。座城市在瞬間化為廢墟。8月月15 日日本無條件投降。日日本無條件投降。 小男孩小男孩 胖子胖子 長崎市長崎市6060的建筑物被摧毀，當場

2、傷亡的建筑物被摧毀，當場傷亡 8.68.6萬人，萬人，5 5年后共死亡年后共死亡1414萬人。該地區(qū)萬人。該地區(qū) 核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污 染，患了各種怪異的后遺癥，在隨后幾年染，患了各種怪異的后遺癥，在隨后幾年 中，又有大批人痛苦地死去。中，又有大批人痛苦地死去。 廣島市廣島市80的建筑物化為灰燼，的建筑物化為灰燼， 6.8萬人當場喪生，萬人當場喪生，5年后因原年后因原 子彈死亡人數(shù)達到子彈死亡人數(shù)達到24.7萬人萬人 原子核原子核 （正）（正） 核外電子核外電子 （負）（負） 質(zhì)子質(zhì)子 （正）（正） 中子中子 （不帶電）（不帶電） 中子就像中

3、子就像“點燃點燃”核燃料的火柴核燃料的火柴 用中子轟擊鈾核，使鈾核發(fā)生裂變用中子轟擊鈾核，使鈾核發(fā)生裂變, ,放出放出 能量。鈾核分裂時，還同時放出能量。鈾核分裂時，還同時放出2-32-3個中子，個中子， 又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這。這 些些鈾核分裂時，同樣放出中子，從而引起更多鈾核分裂時，同樣放出中子，從而引起更多 的鈾核發(fā)生裂變，于是裂變反應便會鏈鎖式地的鈾核發(fā)生裂變，于是裂變反應便會鏈鎖式地 自行持續(xù)下去，這種自行持續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做現(xiàn)象叫做( )( )。 如果對裂變的鏈式反應不加控制，在極短時間如果對裂變的鏈式反應不加控制，在極短時間

4、 （約百萬分之幾秒）會釋放出大量核能，發(fā)生（約百萬分之幾秒）會釋放出大量核能，發(fā)生 猛烈爆炸，猛烈爆炸，原子彈原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。就是根據(jù)這個原理制成的。 1kg鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能 量大約相當于量大約相當于2500t的標準煤完全燃燒所放出能量的標準煤完全燃燒所放出能量. 鏈式反應鏈式反應 一個氘核由一個質(zhì)子和一個中子組成，一個氚一個氘核由一個質(zhì)子和一個中子組成，一個氚 核由一個質(zhì)子和二個中子組成，它們發(fā)生聚變核由一個質(zhì)子和二個中子組成，它們發(fā)生聚變 反應結(jié)合成由二個質(zhì)子和二個中子組成的氦核反應結(jié)合成由二個質(zhì)子和二個中子組成的氦

5、核 時，要放出一個中子，并釋放出核能時，要放出一個中子，并釋放出核能. 一定一定質(zhì)量的氘核和氚核聚變時質(zhì)量的氘核和氚核聚變時 放出的能量要比等量的鈾核裂放出的能量要比等量的鈾核裂 變時放出的能量大幾倍變時放出的能量大幾倍. . 聚變需要在聚變需要在幾百萬攝氏度幾百萬攝氏度的高的高 溫下才能發(fā)生，因此聚變溫下才能發(fā)生，因此聚變又叫又叫. . 自然界中，太陽內(nèi)部的溫度高達攝自然界中，太陽內(nèi)部的溫度高達攝 氏氏1千萬度以上，在那里就進行著大千萬度以上，在那里就進行著大 規(guī)模的聚變反應規(guī)模的聚變反應.太陽輻射出的光和太陽輻射出的光和 熱，正是由聚變反應釋放的核能轉(zhuǎn)熱，正是由聚變反應釋放的核能轉(zhuǎn) 化而來

6、的化而來的.可以說，地球上的人類每可以說，地球上的人類每 天都享用著聚變釋放出的能量天都享用著聚變釋放出的能量. 為便于和平利用核能，必須控制鏈為便于和平利用核能，必須控制鏈 式反應的速度，使核能緩慢而又平式反應的速度，使核能緩慢而又平 穩(wěn)地釋放出來穩(wěn)地釋放出來.為此，人們制成了為此，人們制成了 一種專門一種專門裝置裝置 法國法國1980年到年到1986年間核年間核 電占總發(fā)電量的比例由電占總發(fā)電量的比例由24 提高到提高到 70，在此期間，在此期間 法國總發(fā)電量增加法國總發(fā)電量增加40， 而排放的硫氧化物而排放的硫氧化物 卻減少卻減少 了了9，塵埃減少了，塵埃減少了36， 大氣質(zhì)量有明顯改善

7、。大氣質(zhì)量有明顯改善。 射線：射線：帶兩個單位正電荷（氦核）帶兩個單位正電荷（氦核） 射線：射線：帶一個單位負電荷（電子）帶一個單位負電荷（電子） 射線：不帶電射線：不帶電（中子）（中子） 核電站實施縱深防御、核電站實施縱深防御、 多重保護、多樣性的設(shè)計原多重保護、多樣性的設(shè)計原 則，確保核安全。以秦山核則，確保核安全。以秦山核 電站為例，它有三道屏障，電站為例，它有三道屏障， 用于防止放射性物質(zhì)的外泄。用于防止放射性物質(zhì)的外泄。 第第一道屏障是鋯一道屏障是鋯-4-4合金合金 的燃料包殼，它把核燃料及的燃料包殼，它把核燃料及 其裂變產(chǎn)物封閉起來。其裂變產(chǎn)物封閉起來。 第二第二道屏障是壁后為道屏障是壁后為 175175毫米鋼板制成的反應堆毫米鋼板制成的反應堆 壓力容器以及相應的管道壓力容器以及相應的管道 設(shè)施，它把反應堆冷卻劑設(shè)施，它把反應堆冷卻劑 包容在里面，防止有放射包容在里面，防止有放射 性的反應堆冷卻劑外泄。性的反應堆冷卻劑外泄。 第三第三道屏障是反應堆道屏障是反應堆 安全殼，它是高安全殼，它是高72.572.5