《重核裂變鏈式反應》-完整版課件

重核裂變鏈式反應核反應電子原子核

在核物理學中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應．

研究表明：原子核的質量雖然隨著原子序數(shù)的增大而增大，但是二者之間并不成正比關系，其核子的平均質量與原子序數(shù)有如圖的關系：核子的平均質量是：原子核的質量核子數(shù)核子平均質量核子的平均質量與原子序數(shù)之間的關系

物理學中把重核分裂成質量較小的核，釋放核能的反應叫做裂變．把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．一、裂變〓聚變〓裂變1.核能原子核的結構發(fā)生變化時放出(吸收)的能量。

在原子核的人工轉變過程中，物理學家們不但發(fā)現(xiàn)了質子和中子，還發(fā)現(xiàn)在某些核反應過程中能釋放出大量能量。但是如何將這些能量集中起來使用，在相當長的時間里困擾著科學家，直到發(fā)現(xiàn)了重核裂變現(xiàn)象。1939.12哈恩[德]發(fā)現(xiàn)：中子轟擊鈾235時能釋放出200MeV的能量。2.重核的裂變

重原子核(原子量M＞200)受到中子的轟擊分裂成兩個或兩個以上中等質量原子核的現(xiàn)象，稱為重核的裂變．裂變方程：

鈾核裂變的許多可能的核反應中的一個是：

92235u+01n→3890sr+54136xe+1001n在這個反應中釋放的能量可以計算如下：裂變以前：U235.0439un1.0087u236.0526u裂變以后：Sr89.9077uXe135.9072u10n10.0867u235.9016u反應過程中質量減少了△m=0.1510u.反應中釋放的能量：△E=△mc2=141兆電子伏說明：如果1克鈾全部裂變，它放出的能量就相當于2500噸優(yōu)質煤完全燃燒時放出的化學能。1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出三個中子，其核反應方程是：鈾核的裂變+→++裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質量小于裂變前的總質量，質量虧損：釋放出的能量為1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質煤完全燃燒時釋放的能量．(1)裂變過程中能放出巨大的能量．(2)裂變的同時能放出2～3個(或更多個)中子．(3)裂變的產(chǎn)物不是唯一的．注意:裂變反應的依據(jù)是實驗事實，不能僅憑反應前后質量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，杜撰各裂變反應．裂變特點：

重核發(fā)生裂變時放出中子，如果這些中子使裂變反應不斷地進行下去，這種反應叫鏈式反應。3.鏈式反應

鈾核裂變時，同時釋放出2～3個中子，如果這些中子再引起其他U235核裂變，就可使裂變反應不斷地進行下去，這種反應叫做鏈式反應。

由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應．鏈式反應使裂變物資能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積，相應的質量叫做臨界質量。

中子再生率:在核反應中產(chǎn)生的中子中能引起新的核裂變的中子數(shù)量與消耗的中子數(shù)量之比。

提高中子再生率的方法:1)使用純鈾235

2)核原料的體積大于其臨界體積--能夠發(fā)生鏈式反應的鈾塊的最小體積.

3)利用減速劑使快中子變成慢中子.4.鏈式反應條件:中子再生率>11、(核)反應堆：

(nuclear)reactor

用人式方法控制核裂變鏈式反應速度并獲得核能的裝置。人類第一座核反應堆：CP-1的“尊容”2、反應堆的組成：核燃料棒、減速劑、控制棒、冷卻系統(tǒng)、防護層等。反應堆核燃料棒：核心設施。濃縮鈾制成的鈾棒減速劑：石墨、重水或普通水，用于減小中子的速度控制棒：鎘，用于吸收中子，控制核反應的快慢。3、核電站工作原理：利用反應堆中的核能轉變?yōu)殡?/p>