《第05節(jié)裂變和聚變》PPT課件(廣東省市級優(yōu)課)-物理課件

課題：第四章第5節(jié)裂變和聚變科目：物理年級：粵教版高中選修3-5《裂變和聚變》【學(xué)習(xí)內(nèi)容】1.掌握核裂變反應(yīng)的定義、特點(diǎn)、發(fā)生條件和應(yīng)用.2.掌握核聚變的定義、特點(diǎn)、發(fā)生條件和應(yīng)用.3.會計(jì)算裂變、聚變所釋放的能量能量中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)大于臨界體積鈾塊的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量中子釋放大于穩(wěn)定增加多種多樣原子彈；核電站；核潛艇可控兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出能量的反應(yīng)．超高溫，超高壓熱核反應(yīng)穩(wěn)定增加氫彈；恒星內(nèi)部不可控簡單潔能1964年10月16日，中國第一顆原子彈爆炸成功。1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功。若反應(yīng)前的質(zhì)量小于反應(yīng)后的質(zhì)量，則核反應(yīng)需要_______吸收能量ABCDEF若反應(yīng)前的質(zhì)量大于反應(yīng)后的質(zhì)量，則核反應(yīng)會_________釋放能量問題：如何讓核反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損？1.重核裂變重核分裂成中等大小的核，并釋放出核能的反應(yīng)叫做重核裂變．中子中子（1）裂變產(chǎn)物多種多樣.(還有其它裂變形式，例如：原子核的三分裂、四分裂由我國科學(xué)家錢三強(qiáng)、何澤惠夫婦發(fā)現(xiàn)。重核裂變的特點(diǎn)：中子（1）裂變產(chǎn)物多種多樣.(還有其它裂變形式，如：原子核的三分裂、四分裂由我國科學(xué)家錢三強(qiáng)、何澤惠夫婦發(fā)現(xiàn)。（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：重核分裂后產(chǎn)生更多的中子，再轟擊其他鈾核重核裂變的特點(diǎn)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)條件：①中子的“再生率”要大于1

②鈾塊體積大于臨界體積③有足夠濃度的鈾2351、原子彈重核裂變應(yīng)用如果讓您制造一個原子彈，您需要什么材料？2、核電站重核裂變應(yīng)用核發(fā)電量比例最多的國家是：①法國75%②立陶宛73.1%③比利時(shí)57.7%世界核能發(fā)電占全部電量1/4核能的利用—慢中子反應(yīng)堆水泥防護(hù)層控制棒——鎘棒燃料棒—鈾棒減速劑1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量．3、核潛艇重核裂變應(yīng)用例1：關(guān)于重核的裂變，下列說法正確的是()A．核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量B．中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C．重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)減少D．重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能DABCDEF如何讓核反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損？氚核氘核中子氦-4

核聚變輕核的聚變（熱核反應(yīng)）：某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個稍大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。輕核的聚變:發(fā)生聚變的條件:輕核的聚變:發(fā)生聚變的條件:使原子核間的距離達(dá)到10-15m溫度高達(dá)108～109K；聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)超高溫、超高壓；輕核的聚變:如何獲得超高溫、超高壓？彈體引爆裝置氘、氚鈾235普通炸藥氫彈輕核聚變的應(yīng)用1、氫彈太陽中心發(fā)生核聚變，放出巨大能量;這個天然的的核聚變已經(jīng)發(fā)生了好幾十億年。2、恒星內(nèi)部3、未來可控核聚變發(fā)電站可控核聚變，俗稱人造太陽位于中國合肥利用磁力約束例2：以下說法正確的是()A.聚變是裂變的逆反應(yīng)B.如果裂變釋放能量，則聚變反應(yīng)必定吸收能量C.聚變須將反應(yīng)物加熱至數(shù)百萬開爾文以上的高溫，顯然是吸收能量D.裂變與聚變均可釋放巨大的能量D二、核能計(jì)算1．由質(zhì)能方程:ΔE＝Δm·c2單位：J2．1u相當(dāng)于931.5MeV單位：MeV提示：1u=1.660×10-27kgC例3．一個鈾235吸收一個中子后發(fā)生的一種核反應(yīng)方程是放出的能量為E，鈾235核的質(zhì)量為M，中子的質(zhì)量為m，氙136核的質(zhì)量為m1，鍶90核的質(zhì)量為m2，真空中光速為c，則釋放的能量E等于()A．(M－m1－m2)c2B．(M＋m－m1－m2)c2C．(M－m1－m2－9m)c2D．(m1＋m2＋9m－M)c21、太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核同時(shí)放出兩個正電子的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源．(已知質(zhì)子質(zhì)量為mH＝1.0073u，氦核質(zhì)量為mHe＝4.0015u，正電子質(zhì)量為me＝0.00055u，結(jié)果保留兩位小數(shù)，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量)(1)寫出這個核反應(yīng)方程；(2)這一核反應(yīng)能釋放多少能量？(3)已知太陽每秒釋放的能量為3.8×1026J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少千克？解析:(1)核反應(yīng)方程為(2)反應(yīng)前的質(zhì)量m1＝4mH＝4.0292u，反應(yīng)后的質(zhì)量m2＝mHe＋2me＝4.0026uΔm＝m1－m2＝0.0266u，由質(zhì)能方程得，釋放能量ΔE