核能 教學(xué)課件

四、核能★核能：在原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量。★獲得核能的兩條途徑是：（1）重核的裂變；（2）輕核的聚變。裂變科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235時(shí)，鈾核會(huì)分裂成大小差不多的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。1kg鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能量大約相當(dāng)于2500t的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出能量。原子彈就是根據(jù)裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)制成的。

用中子轟擊鈾核,鈾核發(fā)生裂變，放出能量。鈾核分裂的同時(shí)放出2～3個(gè)中子，又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變。于是裂變反應(yīng)便會(huì)鏈鎖式地自行持續(xù)下去。這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核電站1.核電站的組成：核反應(yīng)堆、熱交換器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等。2.核電站的工作原理：利用原子核裂變的裂式反應(yīng)產(chǎn)生的能量來(lái)發(fā)電。核電站的核心是核反應(yīng)堆，它以鈾為核燃料，反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的內(nèi)能，通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。工作過(guò)程：第一回路第二回路核電站

核電站的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產(chǎn)生大量的電能。2.核電站不排放煙塵和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體，對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電站小得多。3.從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，核能發(fā)電成本低于火力發(fā)電。缺點(diǎn)：現(xiàn)在世界上運(yùn)行的核電站都是通過(guò)受控裂變釋放的能量發(fā)電的，但是，核裂變使用的核燃料儲(chǔ)量非常有限，開(kāi)采成本高，存在著臨界事故和放射性物質(zhì)泄露等潛在問(wèn)題，且核裂變所生成的核廢料可能對(duì)環(huán)境造成污染。一、核能：在原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量。二、獲得核能的兩條途徑是：（1）重核的裂變（2）輕核的聚變?nèi)⒑肆炎兗捌鋺?yīng)用1.裂變：質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量核的過(guò)程。理解：核裂變時(shí)不僅釋放出核能，還會(huì)釋放出中子。2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：鈾核裂變時(shí)，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使他們也發(fā)生裂變，這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去的現(xiàn)象。3.應(yīng)用：①不加控制－－制成原子彈；②加以控制－－制成核電站。4.核電站①定義：利用核能發(fā)電的電站；②核心：是核反應(yīng)堆（以鈾核為燃料）③組成：a.核反應(yīng)堆（核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）b.熱交換器（內(nèi)能的轉(zhuǎn)移）c.汽輪機(jī)（內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)d.發(fā)電機(jī)（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能）④與火電站的比較a.區(qū)別：燃料不同b.優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)⑤注意：防止放射性物質(zhì)的泄露，導(dǎo)致產(chǎn)生放射性污染。聚變

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核時(shí)，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做核聚變，簡(jiǎn)稱聚變。由于聚變必須在極高的溫度和壓強(qiáng)下才能進(jìn)行，所以核聚變也叫熱核反應(yīng)。聚變是獲得大量核能的另一重要途徑。熱核反應(yīng)需要的溫度很高一般要1×106℃以上溫度越高，熱核反應(yīng)也進(jìn)行的越快。聚變的應(yīng)用*利用輕核聚變可制成氫彈（其威力比原子彈更為巨大）。引爆裂變反應(yīng)聚變反應(yīng)聚變又叫熱核反應(yīng)

一個(gè)氘核由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成，一個(gè)氚核由一個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成，它們發(fā)生聚變反應(yīng)結(jié)合成由二個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成的氦核時(shí)，要放出一個(gè)中子，并釋放出核能。一定質(zhì)量的氘核和氚核聚變時(shí)放出的能量要比等量的鈾核裂變時(shí)放出的能量大幾倍。聚變需要在幾百萬(wàn)攝氏度的高溫下才能發(fā)生，因此聚變又叫熱核反應(yīng)。*太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的聚變，釋放的核能以電磁波的形式從太陽(yáng)輻射出來(lái)。（自然界中的核聚變）*和平利用聚變產(chǎn)生的核能是非常吸引人的重大課題，我國(guó)的可控核聚變裝置“中國(guó)環(huán)流器1號(hào)”已取得不少研究成果。受控核聚變：作為一種新能源，有著顯著的特點(diǎn)，一是核燃料豐富，二是不污染環(huán)境。但是核聚變需要在極高的溫度下才能進(jìn)行，現(xiàn)在人類還不能象控制核裂變那樣控制核聚變。雖然現(xiàn)階段在這方面已取得一定的成果，但要真正安全、和平地利用核聚變，還要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力。

四、核聚變1.定義：兩個(gè)質(zhì)量較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核時(shí)，釋放核能的現(xiàn)象。2.太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的聚變，釋放的核能以電磁波的形式從太陽(yáng)輻射出來(lái)。（自然界中的核聚變）3.受控核聚變的優(yōu)點(diǎn)：一是核燃料豐富且價(jià)格低廉；二是不污染環(huán)境。如圖,俄羅斯的切爾諾貝利的核電站事故造成的輻射污染波及了白俄羅斯、俄羅斯及