18.2《核能》参考课件

1、第十八章第十八章 能源与可持续发展能源与可持续发展二、核能二、核能 核能：核能：在原子核发生变化时放出的能量在原子核发生变化时放出的能量. 获得核能的获得核能的两条途径两条途径是：是：（1）重核的裂变）重核的裂变（2）轻核的聚变）轻核的聚变一、核能一、核能质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是就是核能核能。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 裂变

2、：裂变： 质量较大的原子核分裂成两个或两质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程叫做个以上中等质量的原子核的过程叫做裂变。裂变。二、裂变二、裂变 1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧的标准煤完全燃烧所放出能量所放出能量.那么，地球上的能源是否是无尽的呢？将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？根火柴后，会发生什么？三、链式反应三、链式反应想想议议想想议议那么，地球上的能源是否是无尽的呢？用中子轰击铀用中子轰击铀235原子核，铀核在分

3、裂时，会释原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。链式反应如果不加以链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极瞬间发生裂变。释放出极大的能量。大的能量。在人类实现可控核裂在人类实现可控核裂变大约三年后，即变大约三年后，即1945年，年，利用不加控制的核裂变制利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器造的毁

4、灭性武器原子原子弹弹爆炸了。爆炸了。四、核电站四、核电站1.核电站的组成：核电站的组成：核反应堆、热交核反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等。换器、汽轮机、发电机等。2.核电站的工作原理：核电站的工作原理：利用原子核利用原子核裂变的裂式反应产生的能量来发裂变的裂式反应产生的能量来发电。电。核电站的核心核电站的核心设备是核反应堆。设备是核反应堆。核反应堆是原子核核反应堆是原子核发生链式反应的场发生链式反应的场所。所。1942年，人类年，人类利用核反应堆第一利用核反应堆第一次实现了可控制的次实现了可控制的铀核裂变。铀核裂变。目前，全世界已经建成了几百座核电站，目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电

5、发电量接近全球发电量的核电发电量接近全球发电量的1/5。 核能这么巨大，难道只能用于战争核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？吗？如何才能有效地控制核能的释放？思考思考核电站的优缺点核电站的优缺点优点：优点：1.核电站只需消耗很少的核燃料，核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能。就可以产生大量的电能。2.核电站不排放烟尘和二氧化碳、核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境的污二氧化硫等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。染比火力发电站小得多。3.从长远看，核能发电成本低于火从长远看，核能发电成本低于火力发电。力发电。缺点：缺点：现在世界上

6、运行的核电站现在世界上运行的核电站 都是通都是通过受控裂变释放的能量发电的，但是，核过受控裂变释放的能量发电的，但是，核裂变使用的核燃料储量非常有限，开采成裂变使用的核燃料储量非常有限，开采成本高，存在着临界事故和放射性物质泄露本高，存在着临界事故和放射性物质泄露等潜在问题，且核裂变所生成的核废料可等潜在问题，且核裂变所生成的核废料可能对环境造成污染。能对环境造成污染。一、核能：在原子核发生变化时放出的能量一、核能：在原子核发生变化时放出的能量. 二、获得核能的两条途径是：二、获得核能的两条途径是：（1）重核的裂变）重核的裂变（2）轻核的聚变）轻核的聚变三、核裂变及其应用三、核裂变及其应用1、

7、裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。、裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。理解：核裂变时不仅释放出核能，还会释放出中子。理解：核裂变时不仅释放出核能，还会释放出中子。2、链式反应：铀核裂变时，放出的中子又可以轰击其他铀核，使他们、链式反应：铀核裂变时，放出的中子又可以轰击其他铀核，使他们也发生裂变，这样，裂变将不断地自行继续下去的现象。也发生裂变，这样，裂变将不断地自行继续下去的现象。3、应用：不加控制制成原子弹；、应用：不加控制制成原子弹； 加以控制制成核电站。加以控制制成核电站。小结小结4、核电站、核电站定义：利用核能发电的电站；定义：利用核

8、能发电的电站；核心：是核反应堆（以铀核为燃料）核心：是核反应堆（以铀核为燃料）组成：组成：a.核反应堆（核能转化为内能）核反应堆（核能转化为内能） b.热交换器（内能的转移）热交换器（内能的转移） c.汽轮机（内能转化为机械能汽轮机（内能转化为机械能) d.发电机（机械能转化为电能）发电机（机械能转化为电能）与火电站的比较与火电站的比较 a.区别：燃料不同区别：燃料不同 b.优点与缺点优点与缺点注意：防止放射性物质的泄露，导致产生放射性污染。注意：防止放射性物质的泄露，导致产生放射性污染。活动：发表你的观点活动：发表你的观点 观点观点1：核能是安全、洁净、廉价的能源。：核能是安全、洁净、廉价的

9、能源。 观点观点2：核能并非是安全、洁净、廉价的能：核能并非是安全、洁净、廉价的能源。源。1.从核能到电能，下列能量转化过程从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（中正确的途径是（ ）A、核能、核能机械能机械能内能内能电能电能B、核能、核能内能内能机械能机械能电能电能C、核能、核能内能内能电能电能D、核能、核能电能电能练习练习B2.核能是核能是_发生变化的发生变化的过程中释放出的能量，它又叫过程中释放出的能量，它又叫_能。获得核能的两条途径是能。获得核能的两条途径是_和和_。3.核电站是利用核电站是利用_的能量来发电的。它的优的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少的点是只需消耗很少的_，就可，就可以产生大量的以产生大量的_能。能。轻核聚变轻核聚变 原子原子原子核内部结构原子核内部结构重核裂变重核裂变原子核裂变的链式反原子核裂变的链式反 核燃料核燃料 电电应所产生应所产生 4、核电站的核心是、核电站的核心是_