【高中物理】核裂變與核聚變 課件 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

核裂變與核聚變的課件學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道重核的裂變反應(yīng)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的條件。2.了解裂變反應(yīng)堆的工作原理及核電站和核能利用的優(yōu)缺點(diǎn)。3.掌握核聚變的定義及發(fā)生條件。4.會(huì)判斷和書(shū)寫(xiě)核裂變、核聚變方程,能計(jì)算核反應(yīng)釋放的能量。問(wèn)題導(dǎo)入

較重的核分裂成中等大小的核，較小的核合并成中等大小的核的過(guò)程中，都有可能釋放出能量。核電站以及原子彈、氫彈等核武器，利用的就是這些核能。在這些裝置中，核能是怎樣被轉(zhuǎn)化和使用的呢?核裂變1938哈恩斯特拉斯曼中子核裂變：重核被中子轟擊后分裂成兩個(gè)質(zhì)量差不多的新原子核，并放出中子的過(guò)程。邁特納弗里施核裂變種類(lèi)+→++二分裂質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒三分裂四分裂…概率1947年我國(guó)著名物理學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧夫婦首先觀察到中子轟擊鈾核的三分裂現(xiàn)象。核裂變中的能量變化+→++求：1個(gè)U235發(fā)生裂變釋放的能量？1kg鈾235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2800t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量，裂變時(shí)能產(chǎn)生幾百萬(wàn)攝氏度的高溫。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)+→++中子條件1：U235的純度條件2：達(dá)到臨界體積（質(zhì)量）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程。反應(yīng)堆與核電站1942年，費(fèi)米主持建立了世界上第一個(gè)核反應(yīng)堆。熱中子（慢中子）：速度與熱運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)?shù)闹凶幼钸m合于引發(fā)核裂變。核電站工作流程三、核聚變定義：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應(yīng)叫作核聚變．太陽(yáng)熱核反應(yīng)，或原子核的聚變反應(yīng)，是當(dāng)前很有前途的新能源。參與核反應(yīng)的輕原子核，如氫（氕）、氘、氚、鋰等從熱運(yùn)動(dòng)獲得必要的動(dòng)能而引起的聚變反應(yīng)（參見(jiàn)核聚變）。熱核反應(yīng)是氫彈爆炸的基礎(chǔ)，可在瞬間產(chǎn)生大量熱能，但尚無(wú)法加以利用。氫彈原理圖核聚變的兩種約束方式：磁約束、慣性約束慣性約束示意圖課堂練習(xí)1、關(guān)于核反應(yīng)堆中用鎘棒控制反應(yīng)速度的原理，下列說(shuō)法正確的是()A.鎘棒能釋放中子，依靠釋放的多少控制反應(yīng)速度B.用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C.利用鎘棒對(duì)中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，依靠插入的多少控制中子數(shù)量D.鎘棒對(duì)鈾核裂變有一種阻礙作用，利用其與鈾的接觸面積的大小控制反應(yīng)速度解題思路：鎘棒并不能釋放中子，也不能使中子減速，對(duì)鈾核裂變也沒(méi)有阻礙作用，鎘棒是利用其對(duì)中子的吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，控制中子的數(shù)量從而控制核反應(yīng)速度，故選項(xiàng)C正確。答案：C課堂小結(jié)一、核裂變的發(fā)現(xiàn)1.裂變；重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)的過(guò)程2鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程3.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件：鈾的純度和鈾塊大小二、反應(yīng)堆與核電站三、核聚變1.核聚