核聚變粒子和宇宙

核聚變粒子和宇宙演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有28頁\編輯于星期一（優(yōu)選）核聚變粒子和宇宙.現(xiàn)在是2頁\一共有28頁\編輯于星期一一、核聚變（熱核反應(yīng)）

某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個(gè)較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。現(xiàn)在是3頁\一共有28頁\編輯于星期一聚變后比結(jié)合能增加，反應(yīng)中會釋放能量現(xiàn)在是4頁\一共有28頁\編輯于星期一根據(jù)所給數(shù)據(jù),計(jì)算下面核反應(yīng)放出的能量:氘核的質(zhì)量：mD＝2.014102u氚核的質(zhì)量：mT＝3.016050u氦核的質(zhì)量：mα＝4.002603u中子的質(zhì)量：mn=1.008665u平均每個(gè)核子放出的能量在3MeV以上，比裂變反應(yīng)中平均每個(gè)核子放出的能量大3~4倍?，F(xiàn)在是5頁\一共有28頁\編輯于星期一發(fā)生聚變的條件:使原子核間的距離達(dá)到10-15m，（原子核需要很大的動能才會“撞”在一起）實(shí)現(xiàn)的方法有:1、用加速器加速原子核；２、把原子核加熱到很高的溫度；108～109K不經(jīng)濟(jì)聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)現(xiàn)在是6頁\一共有28頁\編輯于星期一核聚變的利用——?dú)鋸棌楏w引爆裝置小型原子彈三種炸藥：普通炸藥Ｕ235氘、氚爆炸裂變聚變氘、氚、重氫化鉀等鈾235外殼普通炸藥現(xiàn)在是7頁\一共有28頁\編輯于星期一核聚變普遍存在于宇宙中現(xiàn)在是8頁\一共有28頁\編輯于星期一熱核反應(yīng)和裂變反應(yīng)相比較，具有許多優(yōu)越性。1、輕核聚變產(chǎn)能效率高2、地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富（每升水中就含有0.03g氘，地球上有138.6億億立方米的水，大約有40萬億噸氘。氚可以利用鋰來制取，地球上鋰儲量有2000億噸）3、輕核聚變更為安全、清潔（高溫不能維持反應(yīng)就能自動終止，聚變產(chǎn)生的氦是沒有放射性的。廢物主要是泄露的氚，高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應(yīng)生成的放射性物質(zhì)，比裂變反應(yīng)堆生成的廢物數(shù)量少，容易處理）二、受控?zé)岷朔磻?yīng)——核聚變的利用現(xiàn)在是9頁\一共有28頁\編輯于星期一１、熱核反應(yīng)的的點(diǎn)火溫度很高；２、如何約束聚變所需的燃料；磁場約束問題有：現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)?，F(xiàn)在是10頁\一共有28頁\編輯于星期一問題有：１、熱核反應(yīng)的的點(diǎn)火溫度很高；２、如何約束聚變所需的燃料；慣性約束現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)?，F(xiàn)在是11頁\一共有28頁\編輯于星期一問題有：１、熱核反應(yīng)的的點(diǎn)火溫度很高；２、如何約束聚變所需的燃料；現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)。

可控?zé)岷朔磻?yīng)將為人類提供巨大的能源,和平利用聚變產(chǎn)生的核量是非常吸引人的重大課題，我國的可控核聚變裝置“中國環(huán)流器1號”已取得不少研究成果.現(xiàn)在是12頁\一共有28頁\編輯于星期一19.8粒子和宇宙現(xiàn)在是13頁\一共有28頁\編輯于星期一1．“基本”粒子“不”基本1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，1911年盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)。繼而我們發(fā)現(xiàn)了光子，并認(rèn)為“光子、電子、質(zhì)子、中子”是組成物質(zhì)的不可再分的粒子，所以把它們叫“基本粒子”。那么隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展“它們”還是不是真正意義上的“基本”粒子呢？現(xiàn)在是14頁\一共有28頁\編輯于星期一2．發(fā)現(xiàn)新粒子（1）1932年發(fā)現(xiàn)正電子；1937年發(fā)現(xiàn)μ子；1947年發(fā)現(xiàn)K介子與π介子，后來又發(fā)現(xiàn)了超子（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了許多反粒子，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的粒子多達(dá)400多種。20世紀(jì)30年代以來，人們對宇宙線的研究中發(fā)現(xiàn)了一些新的粒子?，F(xiàn)在是15頁\一共有28頁\編輯于星期一許多粒子都存在著質(zhì)量與它相同而電荷及其他一些物理性質(zhì)相反的粒子，叫做反粒子。什么是反粒子？現(xiàn)在是16頁\一共有28頁\編輯于星期一粒子分類強(qiáng)子：是參與強(qiáng)相互作用的粒子。（強(qiáng)子又分為介子和重子）輕子：輕子是不參與強(qiáng)相互作用的粒子。媒介子：傳遞各種相互作用的粒子。按粒子與各種相互作用的關(guān)系分例：強(qiáng)子：質(zhì)子、中子…輕子：電子、電子中微子媒介子：光子、膠子…現(xiàn)在是17頁\一共有28頁\編輯于星期一3．夸克模型1964年提出夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子由更基本的成分組成，這種成分叫做夸克（quark）。夸克模型經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已被多數(shù)物理學(xué)家接受。蓋爾曼現(xiàn)在是18頁\一共有28頁\編輯于星期一（1）上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克、頂夸克。（2）夸克帶電荷為元電荷的2/3或-1/3倍科學(xué)家們還未捕捉到自由的夸克?？淇瞬荒芤宰杂傻臓顟B(tài)單個(gè)出現(xiàn)，這種性質(zhì)稱為夸克的“禁閉”?，F(xiàn)在是19頁\一共有28頁\編輯于星期一4．宇宙的演化、恒星的演化要了解宇宙起源需了解物質(zhì)的組成的粒子，這是因?yàn)樵谖锢韺W(xué)中研究微觀世界的粒子物理、量子理論，與研究宇宙的理論竟然相互溝通、相互支撐?，F(xiàn)在是20頁\一共有28頁\編輯于星期一宇宙——從何而來？大爆炸理論(TheBigBangTheory)宇宙從一個(gè)“奇點(diǎn)”爆炸產(chǎn)生大爆炸是在無限的宇宙各處同時(shí)產(chǎn)生時(shí)間的零點(diǎn)現(xiàn)在是21頁\一共有28頁\編輯于星期一大爆炸宇宙論宇宙大爆炸后，“粒子家族”（宇宙形成之初）：10-44秒后，溫度1032K，產(chǎn)生夸克、輕子、膠子等→10-6秒后溫度1013K，夸克構(gòu)成了質(zhì)子和中子等（強(qiáng)子時(shí)代）→溫度為1011K時(shí)，少量夸克，光子、大量中微子和電子存在（輕子時(shí)代）→溫度109K時(shí)進(jìn)入核合成時(shí)代→溫度降到3000K時(shí)，電子與質(zhì)子復(fù)合成氫原子→1950年前后，伽莫夫第一個(gè)建立了熱大爆炸的觀念?，F(xiàn)在是22頁\一共有28頁\編輯于星期一溫度降到3000K時(shí)，電子與質(zhì)子復(fù)合成氫原子→冷卻，出現(xiàn)了宇宙塵埃密集塵?！窃茍F(tuán)開始發(fā)光→一顆恒星誕生。恒星收縮升溫→現(xiàn)在是23頁\一共有28頁\編輯于星期一恒星收縮升溫→熱核反應(yīng)成氦→氫大部分聚變?yōu)楹ぁ湛s→氦聚合成碳→…（類似）直到產(chǎn)生鐵元素?，F(xiàn)在是24頁\一共有28頁\編輯于星期一恒星最后的歸宿：恒星質(zhì)量小于太陽1.4倍→白矮星恒星質(zhì)量是太陽1.4~2倍→中子性恒星質(zhì)量更大時(shí)(無法抵抗)→黑洞現(xiàn)在是25頁\一共有28頁\編輯于星期一1.（多選）關(guān)于核聚變，以下說法正確的是（

）A．輕核聚變需要幾百萬開爾文的高溫，因此聚變又叫做熱核聚變B．一定質(zhì)量的聚變物質(zhì)聚變時(shí)放出的能量比相同質(zhì)量的

裂變物質(zhì)裂變時(shí)釋放的能量大很多倍C．聚變發(fā)生的條件是聚變物質(zhì)的體積大于臨界體積D．發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)，原子核必須有足夠大的動能2.發(fā)生輕核聚變的方法是（

）

A．用中子轟擊

B．保持室溫環(huán)境，增大壓強(qiáng)

C．用γ光子照射

D．把參與反應(yīng)的物質(zhì)加熱到幾百萬度以上的高溫DABD現(xiàn)在是26頁\一共有28頁\編輯于星期一3.現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)：下列說法正確的是（）A.①是裂變，②是β衰變，③是聚變B.①是聚變，②是裂變，③是β衰變C.①是β衰變，②是裂變，③是聚變D.①是β衰變，②是聚變，③是裂變C現(xiàn)在是27頁\一共有28頁\編輯于星期一4.已知核反應(yīng)方程：

，用c表示光速，則（）A．x