高二物理裂變 聚變

1、一、怎樣的核反應(yīng)可以釋放出能量一、怎樣的核反應(yīng)可以釋放出能量核子的平均質(zhì)量核子的平均質(zhì)量ZDEFFeCBOAv可以釋放出能量的核反應(yīng)：可以釋放出能量的核反應(yīng)：v（1）核子結(jié)合成原子核時放出能量）核子結(jié)合成原子核時放出能量v（2）重核分裂成中等質(zhì)量的核時放出）重核分裂成中等質(zhì)量的核時放出能量能量v（3）輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核時也放）輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核時也放出能量出能量一、裂變 v1、裂變的定義：、裂變的定義：v 重核分裂成質(zhì)量較小重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出能量的反的核，釋放出能量的反應(yīng)，稱為裂變。應(yīng)，稱為裂變。一、裂變 v2、鈾核的裂變：、鈾核的裂變：v 鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，鈾核

2、裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反應(yīng)是裂變?yōu)殇^和氪，同一種典型的反應(yīng)是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出時放出3個中子，核反應(yīng)方程是個中子，核反應(yīng)方程是 0n10n1336Kr9256Ba14192U235+一、裂變 v3、鏈式反應(yīng)：、鏈式反應(yīng)：v 一般說來，鈾核裂變時總要釋放一般說來，鈾核裂變時總要釋放出出23個中子，這些中子又引起其他個中子，這些中子又引起其他的鈾核裂變，這樣就會不斷地進行下的鈾核裂變，這樣就會不斷地進行下去，釋放出越來越多的能量。這就是去，釋放出越來越多的能量。這就是鏈式反應(yīng)。鏈式反應(yīng)。v 裂變時釋放出巨大的能量，一般裂變時釋放出巨大的能量，一般說來，鈾核裂變時平均每個核子釋放說來

3、，鈾核裂變時平均每個核子釋放出的能量約為出的能量約為1MeV。一、裂變 v4、鏈式反應(yīng)的條件：、鏈式反應(yīng)的條件：v 鈾鈾235的體積超過它的臨界體積的體積超過它的臨界體積（能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾快的最小體（能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾快的最小體積叫做它的臨界體積）積叫做它的臨界體積）v5、原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。、原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。二、核電站二、核電站v1、核心設(shè)施是核反應(yīng)堆、核心設(shè)施是核反應(yīng)堆v2、核反應(yīng)堆的類型很多、核反應(yīng)堆的類型很多v 慢中子核反應(yīng)堆中，核反應(yīng)主要是鈾慢中子核反應(yīng)堆中，核反應(yīng)主要是鈾235吸收慢中子后發(fā)生的裂變。吸收慢中子后發(fā)生的裂變。v 鈾鈾235具有易俘獲慢中

4、子，而不易俘獲具有易俘獲慢中子，而不易俘獲快中子的特點，故要有減速劑，常用作減快中子的特點，故要有減速劑，常用作減速劑的物質(zhì)有石墨、重水或普通水（有時速劑的物質(zhì)有石墨、重水或普通水（有時叫輕水）叫輕水）v 為了控制中子數(shù)目以控制反應(yīng)的速度，為了控制中子數(shù)目以控制反應(yīng)的速度，還必須在鈾棒之間插入一些控制棒。還必須在鈾棒之間插入一些控制棒。三、輕核的聚變v1、輕核的聚變：輕核結(jié)合成質(zhì)量較大、輕核的聚變：輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為聚變。的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為聚變。v2、在消耗相同質(zhì)量的核燃料時，聚變、在消耗相同質(zhì)量的核燃料時，聚變比裂變能釋放更多的能量。比裂變能釋放更多的能

5、量。v 如：一個氘核和一個氚核結(jié)合成一如：一個氘核和一個氚核結(jié)合成一個氦核時，平均每個核放出的能量在個氦核時，平均每個核放出的能量在3MeV以上。核反應(yīng)方程是：以上。核反應(yīng)方程是：21H31H+0n142He+三、輕核的聚變v3、聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)。、聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)。v 太陽內(nèi)部和許多恒星內(nèi)部都在激烈地太陽內(nèi)部和許多恒星內(nèi)部都在激烈地進行著熱核反應(yīng)。進行著熱核反應(yīng)。v 氫彈就是根據(jù)熱核反應(yīng)的原理制成的氫彈就是根據(jù)熱核反應(yīng)的原理制成的。 v 關(guān)于原子核的能，下面說法正確的是：關(guān)于原子核的能，下面說法正確的是：vA、使原子核分解為粒子時放出的能量、使原子核分解為粒子時放出的能量vB、核子結(jié)

6、合成原子時需要供給的能量、核子結(jié)合成原子時需要供給的能量vC、核子結(jié)合成原子時吸收的能量或原子、核子結(jié)合成原子時吸收的能量或原子核分解為核子時放出的能量核分解為核子時放出的能量vD、核子結(jié)合成原子時放出的能量或原子、核子結(jié)合成原子時放出的能量或原子核分解為核子時吸收的能量核分解為核子時吸收的能量v答：答：Dv（2002年江蘇綜合）核反應(yīng)方程式年江蘇綜合）核反應(yīng)方程式v 是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，為中子，X為待求粒子，為待求粒子，a為為X的個數(shù)，的個數(shù)，則則X為為 ,a= ，以，以mU、mBa、mKr分別分別表示表示 核的質(zhì)量，核的質(zhì)量，m

7、p、mn分別表示質(zhì)子和中子的質(zhì)量，分別表示質(zhì)子和中子的質(zhì)量，C為光為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)中放出的核能量中放出的核能量E= 。 n xa36Kr9256Ba14192U235+、92U23536Kr9256Ba141、v 云室處磁感應(yīng)強度為云室處磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的勻強磁場中，一靜止的質(zhì)量為中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云的原子核在云室中發(fā)生一次室中發(fā)生一次衰變，衰變，粒子的質(zhì)量為粒子的質(zhì)量為m，電量為，電量為q，其運動軌跡在與磁場垂，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)，現(xiàn)測得直的平面內(nèi)，現(xiàn)測得粒子運動的軌道粒子運動的軌道半徑半徑R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損？，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損？（涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽（涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計）略不計）v解析： 衰變過程中動量守恒。衰變后，設(shè)衰變過程中動量守恒。衰變后，設(shè)粒子的速度為粒子的速度為v1，新核的速度為，新核的速度為 v2 。v 由動量守恒定律得：由動量守恒定律得： (M-m)v 2 =mv1v 在磁場中作勻速圓周運動，其半徑為在磁場中作勻速圓周運動，其半徑為v R=mv1/Bq v1 =BqR/mv 在衰變過程中，在衰變過程中， 粒子