裂变与与聚变

1、教学教学目标目标 原子弹爆炸原子弹爆炸 重重核裂变核裂变 热核反应 轻轻核聚变核聚变 知知识识巩固巩固 中子中子反应堆反应堆 教学目标教学目标 核能核能 原子弹原子弹 核防护核防护 教学教学总结总结 增城一中物理科组 陈桥东 制作 下下一页一页 教学目标：教学目标： 1、知道铀核裂变及链式反应的基本原理。、知道铀核裂变及链式反应的基本原理。 2、了解核反应堆的基本原理。、了解核反应堆的基本原理。 3、掌握铀核裂变的核反应方程，会根据其、掌握铀核裂变的核反应方程，会根据其 质量亏损计算释放的核能。质量亏损计算释放的核能。 4、了解聚变的特点及条件。、了解聚变的特点及条件。 5、了解可控核反应及研

2、究和发展。、了解可控核反应及研究和发展。 上上一一页页目录目录 “小男孩”原子 弹 原子弹爆炸的巨大威力原子弹爆炸的巨大威力 下下一页一页上上一一页页目录目录 1千克铀全部裂变，放出的能量相当于千克铀全部裂变，放出的能量相当于2500吨优质煤吨优质煤 链式反应链式反应 nXeSrnU 1 0 136 54 90 38 1 0 235 92 10 下下一页一页上上一一页页目录目录 下下一页一页上上一一页页目录目录 （1）轻核的聚变核反应方程式）轻核的聚变核反应方程式 (2)热核反应热核反应 轻核聚变需要满足几百万轻核聚变需要满足几百万 度的高温条件。度的高温条件。 21H 31H 42He 10

3、n能量 nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 下下一页一页上上一一页页目录目录 氢弹结构图氢弹结构图 下下一页一页上上一一页页目录目录 eHeH 0 1 4 2 1 1 24 每秒钟太阳的质量减少多少千克？ 太阳每秒钟辐射出多少能量？ 3.8 1026 焦焦 4109 kg 下下一页一页上上一一页页目录目录 五、裂变和聚变 重重核核的的裂裂变变 重重核核俘俘获获一一个个中中子子后后分分裂裂为为几几个个中中等等质质量量的的核核的的反反 应应过过程程. 在在裂裂变变的的同同时时,还还要要放放出出几几个个_子子和和大大量量的的 核核能能. 临临界界体体积积 能能够够发发生生_反反应应的的铀铀块

4、块的的最最小小体体积积 原原子子弹弹 利利用用铀铀 235_变变发发生生_反反应应时时放放出出核核能能. 轻轻核核的的聚聚变变 某某些些轻轻核核结结合合成成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的的核核的的反反应应, , 氢氢 弹弹 (热热核核反反应应) 需需要要_引引爆爆,产产生生_度度的的高高温温,产产生生聚聚变变 放放出出巨巨大大核核能能. 中 链式 裂链式 质量较大 原子弹几百万 下下一页一页上上一一页页目录目录 水泥防护层 控制棒镉棒 燃料棒铀棒 减速剂 下下一页一页上上一一页页目录目录 下下一页一页上上一一页页目录目录 世界核能发电占全部电量1/4 下下一页一页上上一一

5、页页目录目录 下下一页一页上上一一页页目录目录 下下一页一页上上一一页页目录目录 原子弹装药重原子弹装药重6.16.1千克，千克，TNTTNT当量当量2.22.2万吨，试验中万吨，试验中 产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一 座座3030米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一 个巨大的弹坑个巨大的弹坑 在半径为在半径为400400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿米的范围内，沙石被熔化成了黄绿 色的玻璃状物质，半径为色的玻璃状物质，半径为16001600米的范围内，所有的米的范围内，所有的 动物全部死亡动

6、物全部死亡 “原子弹之父原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十奥本海默在核爆观测站里感到十 分震惊，他想起了印度一首古诗：分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩，漫天奇光异彩， 有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争 辉我是死神，我是世界的毁灭者辉我是死神，我是世界的毁灭者” 下下一页一页上上一一页页目录目录 在山田须磨子（一位当年的爆在山田须磨子（一位当年的爆 炸目击者）的一幅画：在遥远炸目击者）的一幅画：在遥远 的广岛上空，原子弹爆炸后发的广岛上空，原子弹爆炸后发 出彩虹一般绚丽的光芒出彩虹一般绚丽的光芒 下下一页一页上上一一页页目录目录

7、 广岛红十字医院里，一个严重广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。后他死了。 倒塌的钢架结构建筑物倒塌的钢架结构建筑物 下下一页一页上上一一页页目录目录 （）核爆炸瞬时效应防护。 对核袭击的防护大致可分为两大类。 利用工事进行掩蔽 在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背 向爆心卧倒，可减轻伤害。 （）放射性沾染防护。 避开在沾染区或高照射量率的地区行动 人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽 量缩短时间 及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染 进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少 放射性物质在人体内的存留 下下一页一页上上一一页页目录目录 小结填空 重重核核的的裂裂变变 重重核核俘俘获获一一个个中中子子后后分分裂裂为为几几个个中中等等质质量量的的核核的的反反 应应过过程程. 在在裂裂变变的的同同时时,还还要要放放出出几几个个_子子和和大大量量的的 核核能能. 临临界界体体积积 能能够够发发生生_反反应应的的铀铀块块的的最最小小体体积积 原原子子弹弹 利利用用铀铀 235_变变发发生生_反反应应时时放放出出核核能能. 轻轻核核的的聚聚变变 某某些些轻轻核核结