第4、5節(jié) 核裂變與核聚變“基本”粒子

第4、5節(jié)核裂變與核聚變“基本”粒子核心素養(yǎng)點(diǎn)擊

物理觀念(1)了解核裂變反應(yīng)及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件。(2)了解核聚變反應(yīng)的條件。(3)初步了解粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及粒子的分類?？茖W(xué)思維熱核反應(yīng)可能的控制方法?？茖W(xué)探究核電站的組成及工作原理?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)了解兩類核能應(yīng)用的利弊，關(guān)注技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。(2)感悟人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是不斷深入的，形成相對(duì)完整、科學(xué)的物質(zhì)觀念。哈恩鈾核差不多核能中子④鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：當(dāng)一個(gè)

引起一個(gè)重核裂變后，裂變釋放的

再引起其他重核裂變，且能不斷繼續(xù)下去的核裂變反應(yīng)。⑤鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件：發(fā)生裂變物質(zhì)的體積大于等于

或裂變物質(zhì)的質(zhì)量大于等于

。(2)反應(yīng)堆：可以控制

釋放核能的裝置。(3)核電站①組成核電站是利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是

，它主要由以下幾部分組成：a．燃料：

。b．慢化劑：鈾235容易捕獲慢中子發(fā)生反應(yīng)，采用

、重水或普通水作慢化劑。c．控制棒：由吸收

能力很強(qiáng)的鎘制成，用以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度。中子中子臨界體積臨界質(zhì)量鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核反應(yīng)堆鈾棒石墨中子②工作原理：核燃料

釋放的能量使反應(yīng)區(qū)溫度升高。③能量輸出：利用水或液態(tài)的金屬鈉等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外

，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去，用于發(fā)電。④核污染的處理：為避免射線對(duì)人體的傷害和

物質(zhì)對(duì)水源、空氣和工作場(chǎng)所造成放射性污染，在反應(yīng)堆的外面需要修建很厚的

，用來(lái)屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料具有很強(qiáng)的

，需要裝入特制的容器，深埋地下。裂變循環(huán)流動(dòng)放射性水泥層放射性2．判一判(1)鈾核裂變的產(chǎn)物是固定的，就是生成鋇和氪，同時(shí)放出3個(gè)中子。

(

)(2)只有鈾塊的體積大于臨界體積時(shí)，才能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

(

)(3)核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料無(wú)毒無(wú)害。

(

)√××3．想一想原子彈應(yīng)用的是什么核反應(yīng)，它是根據(jù)什么原理制成的，它是如何實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的？提示：原子彈是根據(jù)重核的裂變?cè)碇瞥傻?，是鈾核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，制成時(shí)是由兩塊或幾塊小于臨界體積分離的鈾塊構(gòu)成，引爆時(shí)，可通過(guò)普通炸藥使原來(lái)分離的幾塊鈾塊相互靠近擠壓形成一塊大于臨界體積的鈾塊而發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而瞬間釋放巨大的能量即核爆炸。質(zhì)量較大能量10－15庫(kù)侖斥力熱核反應(yīng)氫核聚變(5)應(yīng)用：目前，熱核反應(yīng)主要用在核武器上，那就是

，需要用

爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核爆炸。(6)聚變的優(yōu)點(diǎn)：第一：輕核聚變產(chǎn)能效率高。第二：地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富。第三：輕核聚變更為安全、清潔。(7)聚變的難點(diǎn)：地球上沒(méi)有任何容器能夠經(jīng)受熱核反應(yīng)的高溫。(8)控制方法①磁約束：利用磁場(chǎng)約束參加反應(yīng)的物質(zhì)，目前最好的一種磁約束裝置是

。②慣性約束：聚變物質(zhì)因自身的慣性，在極短時(shí)間內(nèi)來(lái)不及擴(kuò)散就完成了核反應(yīng)，在慣性約束下，用高能量密度的激光或X射線從各個(gè)方向照射反應(yīng)物，使它們“擠”在一起發(fā)生反應(yīng)。氫彈原子彈環(huán)流器2．判一判(1)核聚變平均每個(gè)核子放出的能量，比裂變反應(yīng)中平均每個(gè)核子放出的能量大。

(

)(2)熱核反應(yīng)除用在核武器上外，還用于核電站發(fā)電。

(

)(3)熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量。

(

)√×√3．選一選(多選)關(guān)于輕核聚變，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．兩個(gè)輕核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)要吸收能量B．同樣質(zhì)量的物質(zhì)發(fā)生聚變時(shí)放出的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時(shí)釋放的能量大很多C．聚變反應(yīng)的條件是聚變物質(zhì)的體積達(dá)到臨界體積D．發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)的原子核必須有足夠大的動(dòng)能解析：根據(jù)比結(jié)合能圖線可知，聚變后比結(jié)合能增加，因此聚變反應(yīng)中會(huì)釋放能量，故A錯(cuò)誤；聚變反應(yīng)中平均每個(gè)核子放出的能量比裂變反應(yīng)中每個(gè)核子放出的能量大3～4倍，故B正確；裂變反應(yīng)的條件是裂變物質(zhì)的體積達(dá)到臨界體積，而聚變反應(yīng)時(shí)，要使輕核之間的距離達(dá)到10－15m以內(nèi)，這需要原子核有很大的動(dòng)能才可以實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)，故C錯(cuò)誤，D正確。答案：BD三、“基本”粒子1．填一填(1)“基本”粒子不基本①19世紀(jì)末，人們都認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒。后來(lái)發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子和中子，于是認(rèn)為光子、電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子。②隨著科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多的新粒子都不是由質(zhì)子、中子、電子組成的，又發(fā)現(xiàn)

、

等本身也有自己的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。質(zhì)子中子(2)發(fā)現(xiàn)新粒子①20世紀(jì)50年代前發(fā)現(xiàn)的新粒子：1932年發(fā)現(xiàn)了

，1937年發(fā)現(xiàn)了____,1947年發(fā)現(xiàn)了

和_______，及以后的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量大的

。②20世紀(jì)，70年代以后發(fā)現(xiàn)的新粒子1971～1980年間發(fā)現(xiàn)τ子、膠子、J/Ψ介子1981～1990年間發(fā)現(xiàn)W和Z玻色子1991～2000年間發(fā)現(xiàn)τ子中微子2001～至今發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子③反粒子：質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與過(guò)去已發(fā)現(xiàn)的粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反。例如，電子的反粒子是正電子，質(zhì)子的反粒子是反質(zhì)子。正電子K介子π介子超子μ子(3)粒子的分類現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的粒子達(dá)400多種，它們可大體分為

、

、規(guī)范玻色子和希格斯玻色子四大類。(4)夸克模型1964年美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼等人提出了強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由更基本的成分組成，這種成分叫作

，夸克模型指出電子電荷不再是電荷的最小單位，即存在分?jǐn)?shù)電荷。強(qiáng)子輕子夸克2．判一判(1)電子的反粒子帶一個(gè)單位的正電荷，質(zhì)量數(shù)為0。

(

)(2)質(zhì)子、中子不能再分。

(

)(3)夸克的帶電荷量是電子電荷量的整數(shù)倍。

(

)√××3．選一選關(guān)于粒子，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B．強(qiáng)子都是帶電的粒子C．夸克模型是探究三大類粒子結(jié)構(gòu)的理論D．夸克模型說(shuō)明電子不再是電荷的最小單位答案：D探究(一)重核裂變與核能計(jì)算

[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]如圖為核裂變示意圖。(1)試寫出一種鈾核裂變的核反應(yīng)方程。提示：

(2)只要有中子轟擊鈾塊就可以產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)嗎？提示：有慢中子轟擊鈾塊，鈾塊的體積大于臨界體積，這樣就可以產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。2．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件(1)有慢中子轟擊。(2)鈾塊的體積大于臨界體積，或鈾塊的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量。3．裂變反應(yīng)的能量鈾核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以放出能量。一個(gè)鈾235核裂變時(shí)釋放的能量如果按200MeV估算，1kg鈾235全部裂變時(shí)放出的能量相當(dāng)于2800t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)釋放的化學(xué)能，裂變時(shí)能產(chǎn)生幾百萬(wàn)攝氏度的高溫。4．鈾235比鈾238更易發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在天然鈾中，主要有兩種同位素，99.3%的是鈾238，0.7%的是鈾235，中子能引起這兩種鈾核發(fā)生裂變，但它們和中子發(fā)生作用的情況不同。(1)鈾235：俘獲各種能量的中子都會(huì)發(fā)生裂變，且俘獲低能量的中子發(fā)生裂變的概率大。(2)鈾238：只有俘獲能量大于1MeV的中子才能發(fā)生裂變，且裂變的概率小。能量低于1MeV的中子只與鈾核發(fā)生彈性碰撞，不引起裂變。因此，為了使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好利用純鈾235。[答案]

(1)40

90

(2)8.32×1013J重核裂變釋放的核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，用裂變反應(yīng)中質(zhì)量虧損(Δm)的千克數(shù)乘以真空中的光速(c＝3×108m/s)的平方，即ΔE＝Δmc2。(2)根據(jù)1個(gè)原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量計(jì)算，用裂變反應(yīng)中質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm(u)×931.5MeV。(3)由核能的轉(zhuǎn)化量計(jì)算。答案：C2．關(guān)于鈾核的裂變，下列敘述正確的是

(

)A．核反應(yīng)堆中鈾核俘獲一個(gè)中子后分裂為兩個(gè)或幾個(gè)中等質(zhì)量的原子核，并吸收大量能量

B．核反應(yīng)堆中鈾核自發(fā)分裂為兩個(gè)或幾個(gè)中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)釋放大量的核能C．要使核反應(yīng)堆中鈾核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，必須要有慢中子的轟擊D．要使核反應(yīng)堆中鈾核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，必須要有快中子的轟擊解析：核反應(yīng)堆中鈾核俘獲一個(gè)中子后分裂為兩個(gè)或幾個(gè)中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)釋放大量的核能，故A、B錯(cuò)誤；要使核反應(yīng)堆中鈾核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，必須要有慢中子的轟擊，快中子不易捕獲，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：C

答案：BC探究(二)核電站的主要組成及工作原理[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]如圖所示為核電站工作流程示意圖：核電站的核心設(shè)施是什么？提示：核反應(yīng)堆。[重難釋解]1．核電站的主要組成核電站的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆，反應(yīng)堆用的核燃料是鈾235，它的主要組成如表格：

慢化劑控制棒熱循環(huán)介質(zhì)保護(hù)層采用的材料石墨、重水或普通水(也叫輕水)鎘水或液態(tài)的金屬鈉很厚的水泥防護(hù)層作用降低中子速度，便于鈾235吸收吸收中子，控制反應(yīng)速度把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去屏蔽射線，防止放射性污染2．反應(yīng)堆工作原理(1)熱源：在核電站中，核反應(yīng)堆是熱源，如圖為簡(jiǎn)化的核反應(yīng)堆示意圖。鈾棒是燃料，由天然鈾或者濃縮鈾(鈾235的含量占2%～4%)制成，常用石墨、重水和普通水(也叫輕水)為慢化劑，使反應(yīng)生成的快中子變?yōu)槁凶?，便于?35的吸收，發(fā)生裂變，慢化劑附在鈾棒周圍。(2)控制棒：鎘棒的作用是吸收中子，控制反應(yīng)速度，所以也叫控制棒?？刂瓢舨迦肷钜恍罩凶佣?，反應(yīng)速度變慢，插入淺一些，吸收中子少，反應(yīng)速度加快，采用電子儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)控制棒插入深度，就能控制核反應(yīng)的劇烈程度。(3)冷卻劑：核反應(yīng)釋放的能量大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)通過(guò)水、液態(tài)的金屬鈉等作冷卻劑，在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)，把內(nèi)能傳輸出去

，用于推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些有危險(xiǎn)的放射性物質(zhì)，很厚的水泥防護(hù)層可以防止射線輻射到外面。3．核電站發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)(1)消耗的核燃料少。(2)作為核燃料的鈾、釷等在地球上可采儲(chǔ)量大，所能提供的能量大。(3)對(duì)環(huán)境的污染要比火力發(fā)電小。如圖是慢中子反應(yīng)堆的示意圖，對(duì)該反應(yīng)堆，下列說(shuō)法中正確的是 (

)

A．鈾235容易吸收快中子后發(fā)生裂變反應(yīng)B．快中子跟慢化劑的原子核碰撞后能量減少，變成慢中子，慢中子容易被鈾235俘獲而引起裂變反應(yīng)C．控制棒由鎘做成，當(dāng)反應(yīng)過(guò)于激烈時(shí)，使控制棒插入淺一些，讓它少吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些D．要使裂變反應(yīng)更激烈一些，應(yīng)使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后變成慢中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)快一些[解析]

快中子容易與鈾235擦肩而過(guò)，快中子跟慢化劑的原子核碰撞后能量減少，變成慢中子，慢中子容易被鈾235俘獲而引起裂變反應(yīng)，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；控制棒由鎘做成，鎘吸收中子的能力很強(qiáng)，當(dāng)反應(yīng)過(guò)于激烈時(shí)，使控制棒插入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。[答案]

B[素養(yǎng)訓(xùn)練]1．核反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要由四部分組成

(

)A．原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)B．原子燃料、慢化劑、發(fā)熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)C．原子燃料、慢化劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)D．原子燃料、中子源、原子能儲(chǔ)存系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)解析：核反應(yīng)堆里用的核燃料是用濃縮鈾(鈾235占2%～4%)制成的鈾棒；鈾235易俘獲慢中子，不易俘獲快中子，必須使用慢化劑(如石墨、重水、普通水)，讓快中子跟慢化劑的原子核碰撞后能量減少，變成慢中子；控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)是用于調(diào)節(jié)中子的數(shù)目以控制反應(yīng)速度，它是由鎘做成的置放在鈾棒之間的一些控制棒及計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成；冷卻系統(tǒng)靠水或液態(tài)金屬鈉等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去，用于發(fā)電，同時(shí)使反應(yīng)堆冷卻，保證安全。答案：A2．關(guān)于核電站的核反應(yīng)堆，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．利用熱中子是因?yàn)闊嶂凶拥乃俣瓤欤黾臃磻?yīng)速度B．在鈾棒的周圍放重水或普通水的目的是冷卻反應(yīng)堆C．控制棒通過(guò)使中子減速達(dá)到控制反應(yīng)速度的目的D．若核反應(yīng)劇烈，可將控制棒插入深一些，減慢反應(yīng)速度解析：因?yàn)楹肆炎儺a(chǎn)生的是速度很大的快中子，中子速度不能太快，否則會(huì)和鈾核擦肩而過(guò)，鈾核不能“捉”住它，不能發(fā)生核裂變，所以必須控制好中子的速度，為了使快中子減速，在鈾棒的周圍放重水或者普通水，目的就是使中子冷卻而減速，故A、B、C錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)堆控制棒的作用可知，控制棒插入深一些，讓它多吸收中子，中子數(shù)減少，反應(yīng)速率會(huì)慢一些，故D正確。答案：D為什么實(shí)現(xiàn)核聚變要使聚變的燃料加熱到幾百萬(wàn)開爾文的高溫？提示：參與反應(yīng)的原子核必須接近到核力的作用范圍內(nèi)，約為10－15m這種程度，因而必須使它們具有很大的動(dòng)能以克服原子核之間巨大的庫(kù)侖斥力做功，使原子核的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為原子核的電勢(shì)能，使核子之間的核力發(fā)生作用，輕核才能聚變成質(zhì)量較大的核。[重難釋解]1．核聚變發(fā)生的條件要使輕核聚變，必須使輕核間距達(dá)到核力發(fā)生作用的距離10－15m以內(nèi)，這要克服電荷間強(qiáng)大的斥力作用，要求使輕核具有足夠大的動(dòng)能。要使原子核具有足夠大的動(dòng)能，就要給它們加熱，使物質(zhì)達(dá)到幾百萬(wàn)開爾文的高溫。2．輕核聚變是放能反應(yīng)從比結(jié)合能的圖線看，輕核聚變后比結(jié)合能增加，因此聚變反應(yīng)是一個(gè)放能反應(yīng)。3．核聚變的特點(diǎn)(1)在消耗相同質(zhì)量的核燃料時(shí)，輕核聚變比重核裂變釋放更多的能量。(2)熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以使反應(yīng)進(jìn)行下去。(3)普遍性：熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著，太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆。4．核聚變的作用(1)核武器——?dú)鋸棧阂环N不需要人工控制的輕核聚變反應(yīng)裝置。它利用彈體內(nèi)的原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核聚變爆炸。(2)可控?zé)岷朔磻?yīng)：目前處于探索階段。5．重核裂變與輕核聚變的區(qū)別

重核裂變輕核聚變放能原理重核分裂成兩個(gè)或多個(gè)中等質(zhì)量的原子核，放出核能兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，放出核能放能多少聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)平均每個(gè)核子放出的能量要大3～4倍核廢料處理難度聚變反應(yīng)的核廢料處理要比裂變反應(yīng)簡(jiǎn)單得多原料的蘊(yùn)藏量核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽?chǔ)量有限，尤其用于核裂變的鈾235在鈾礦石中只占0.7%主要原料是氘，氘在地球上的儲(chǔ)量非常豐富，1L海水中大約有0.03g氘，如果用來(lái)進(jìn)行熱核反應(yīng)，放出的能量約與燃燒300L汽油相當(dāng)可控性速度比較容易進(jìn)行人工控制，現(xiàn)在的核電站都是用核裂變反應(yīng)釋放核能目前，除氫彈以外，人們還不能控制它一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子可聚變?yōu)橐粋€(gè)氚核，已知質(zhì)子質(zhì)量為mH＝1.0073u，中子質(zhì)量為mn＝1.0087u，氚核質(zhì)量為m＝3.0180u(1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)931.5MeV的能量)。(1)寫出聚變方程；(2)釋放出的核能多大？(3)平均每個(gè)核子釋放的能量是多大？(1)核聚變反應(yīng)和一般的核反應(yīng)一樣，也遵循電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，這是書寫核反應(yīng)方程式的重要依據(jù)。(2)核能的計(jì)算關(guān)鍵是要求出核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損，然后代入ΔE＝Δmc2進(jìn)行計(jì)算。

[素養(yǎng)訓(xùn)練]1．(多選)下列關(guān)于核聚變的說(shuō)法中正確的是

(

)A．要使聚變發(fā)生，必須克服庫(kù)侖斥力做功B．輕核聚變需要幾百萬(wàn)開爾文的高溫，因此核聚變又叫作熱核反應(yīng)C．原子彈爆炸能產(chǎn)生幾百萬(wàn)開爾文的高溫，所以氫彈利用原子彈引發(fā)熱核反應(yīng)D．太陽(yáng)和許多恒星內(nèi)部都在激烈地進(jìn)行著熱核反應(yīng)，在地球內(nèi)部也可以自發(fā)地進(jìn)行解析：輕核聚變時(shí)，要使輕核之間距離達(dá)到10－15m以內(nèi)，所以必須克服庫(kù)侖斥力做功，A正確；原子核必須有足夠的動(dòng)能，才能使它們接近到核力能發(fā)生作用的范圍，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，原子核必須處在幾百萬(wàn)開爾文的高溫下才有這樣的能量，這樣高的溫度可通過(guò)原子彈爆炸獲得，B、C正確；在太陽(yáng)和其他恒星內(nèi)部都存在著熱核反應(yīng)，但在地球內(nèi)部不會(huì)自發(fā)地進(jìn)行，D錯(cuò)誤。答案：ABC答案：AC解析：氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為Δm＝2×2.0136u－(3.0150u＋1.0087u)＝0.0035u，釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝0.0035×931MeV/c2×c2≈3.3MeV，選項(xiàng)B正確。答案：B探究(四)粒子的認(rèn)識(shí)[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]如圖為歐洲粒子加速器，能使粒子獲得13萬(wàn)億電子伏特的能量。(1)高速粒子碰撞能產(chǎn)生一些新的粒子，試說(shuō)出部分20世紀(jì)30年代以來(lái)發(fā)現(xiàn)的新粒子。提示：介子、超子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子等。(2)隨著新粒子的發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子與中子為什么不再被稱為“基本粒子”？提示：因?yàn)橘|(zhì)子與中子也有著復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它們也是由更基本的粒子組成，所以質(zhì)子與中子不再被稱為“基本粒子”。[重難釋解]1．粒子與反粒子隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了更多的粒子，一方面是“基本粒子”不基本，另一方面是發(fā)現(xiàn)了反粒子。2．對(duì)各類粒子的認(rèn)識(shí)(1)強(qiáng)子參與強(qiáng)相互作用，有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成。(2)輕子不參與強(qiáng)相互作用，且沒(méi)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如電子、電子中微子等。(3)玻色子傳遞各種相互作用，如光子傳遞電磁相互作用，中間坡色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強(qiáng)相互作用。[答案]

B質(zhì)子和中子的組成(1)質(zhì)子帶一個(gè)元電荷e的電荷量，兩個(gè)