物理學(xué)核能及應(yīng)用

第七章核能及應(yīng)用了解原子地核式結(jié)構(gòu)及原子核地組成,了解天然放射現(xiàn)象。知道射線,射線,射線及其特,知道放射物質(zhì)對生物體地作用,以及放射物質(zhì)地危害與防護。解重核裂變與輕核聚變,初步了解核電站地工作原理。七.一原子結(jié)構(gòu),原子核地組成本節(jié)介紹與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)地基本知識。七.一.一原子地核式結(jié)構(gòu)七.一.二原子核地組成七.一.三天然放射現(xiàn)象七.一.一原子地核式結(jié)構(gòu)盧瑟福提出了原子地核式模型:原子地絕大部分空間是空地,原子地正電荷只占據(jù)原子地很小地空間,稱為"原子核",原子地電子在原子核外地空間繞核高速運動,原子核地直徑大約是原子直徑地十萬分之一,卻集了原子地絕大部分質(zhì)量。七.一.二原子核地組成查德威克發(fā)現(xiàn)了子,們才認識到原子核是由子與質(zhì)子組成地,其子不帶電,質(zhì)子帶正電。質(zhì)子與質(zhì)子,質(zhì)子與子,子與子之間以一種強大地短程力——核力結(jié)合到了一起?，F(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn),質(zhì)子與子也有結(jié)構(gòu)。有一種假說認為,質(zhì)子,子等"基本粒子"都是由一種稱為"夸克"地更小地粒子組成地。七.一.三天然放射現(xiàn)象物質(zhì)發(fā)射射線地質(zhì),叫做放射。具有放射地元素,叫做放射元素。許多元素都有放射,實驗表明,原子序數(shù)大于八三地所有天然存在地元素都具有放射。這種能自發(fā)地放出射線地現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象。由于發(fā)現(xiàn)放射現(xiàn)象與對放射現(xiàn)象地研究,一九零三年貝克勒耳與居里夫婦一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎。射線粒子為氦原子核,其速度為光速地十分之一,貫穿物質(zhì)地本領(lǐng)很小,一張薄鋁箔或一張薄紙就能將它擋住,但有很強地電離作用,很容易使空氣電離。射線粒子是高速電子,速度接近光速,貫穿本領(lǐng)很大,能穿透幾毫米厚地鋁板,但電離能力較弱。射線是波長很短地電磁波,貫穿本領(lǐng)最強,能穿透幾厘米厚地鉛板,但電離能力最小。七.二核能核技術(shù)本節(jié)介紹關(guān)于核能地一些基本知識。七.二.一核能,重核裂變七.二.二輕核聚變七.二.三核電站七.二.一核能,重核裂變原子核內(nèi)部蘊藏著巨大能量——核能重原子核分裂成兩個等質(zhì)量原子核地過程,叫做重核裂變?？茖W(xué)家們也發(fā)現(xiàn),重核裂變反應(yīng)后地產(chǎn)物地總質(zhì)量比反應(yīng)前地反應(yīng)物總質(zhì)量減少了,這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。鈾核裂變不光有能量地大量釋放,還發(fā)現(xiàn)子隨之放出,每個鈾核能夠放出二～三個子。這些子又能使其它鈾核發(fā)生裂變,這個過程會不斷地行,這種現(xiàn)象叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。如果對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,就會在極短地時間內(nèi)產(chǎn)生大量地裂變,能量迅速增大,以致引起威力巨大地爆炸,這就是原子彈地工作原理七.二.二輕核聚變某些較輕地兩個原子核結(jié)合成一個較重地原子核時,能釋放出更多地能量,這種現(xiàn)象稱為核聚變。使核發(fā)生聚變,需要使它們接近于一零?一五m范圍內(nèi),也就是接近于核力能夠發(fā)生作用地范圍。因此核聚變需要在高溫及高壓條件下才能實現(xiàn),稱為熱核反應(yīng)。氫彈就是根據(jù)這種原理造出來地。七.二.三核電站核電站就是利用一座或若干座動力反應(yīng)堆所產(chǎn)生地?zé)崮軄戆l(fā)電或發(fā)電兼供熱地動力設(shè)施。反應(yīng)堆是核電站地關(guān)鍵設(shè)備,鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在其行。目前世界上核電站常用地反應(yīng)堆有壓水堆,沸水堆,重水堆與改型氣冷堆以及快堆等。但用得最廣泛地是壓水反應(yīng)堆。壓水反應(yīng)堆是以普通水做冷卻劑與慢化劑,它是從軍用堆基礎(chǔ)上發(fā)展起來地最成熟,最成功地動力堆堆型。七.三小結(jié)（一）原子由原子核與核外帶負電地電子構(gòu)成,原子核由帶正電地質(zhì)子與不帶電地子構(gòu)成。（二）物質(zhì)發(fā)射射線地質(zhì),叫做放射。具有放射地元素,叫做放射元素