2022年高考生物二轮复习课件第4节 核裂变与核聚变

第4节核裂变与核聚变思考：A分裂为B、C，总质量是减小还是增大？D、E聚合成F，总质量是减小还是增大？第4节核裂变与核聚变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：→裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：注意：1.定义:重核被______轰击后分裂成两块质量差不多的轻核中子32.链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应___________继续下去的过程。一代接一代第4节核裂变与核聚变一、核裂变一种典型裂变:链式反应有个最小的临界体积，相应的质量叫临界质量。思考判断(1)铀核裂变的产物是固定的，就是生成钡和氪，同时放出3个中子。(

)(2)裂变中放出的中子数目是固定的3个中子。(

)(3)只有铀块的体积大于临界体积时，才能够发生链式反应。(

)××√1kg铀全部裂变，它放出的能量相当于2800t优质煤完全燃烧时释放的能量。利用此原理，人们制造了一种威力巨大的武器--原子弹

地球上第一枚原子弹“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30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．在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部死亡．“原子弹之父”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：“漫天奇光异彩，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．”美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37%．广岛市“小男孩”长崎市“胖子”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上。他的五官几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了。倒塌的钢架结构建筑物所幸除了制造武器外，人类也掌握了和平利用核能的技术核电站水泥防护层控制棒—镉棒燃料棒—铀棒减速剂链式反应的应用—核电站慢中子反应堆裂变产生的中子速度很快，不能被铀核吸收，需要一些石墨、重水或轻水来做减速剂核发电量占总发电比例最多的10个国家是：法国75%

立陶宛73.1%

比利时57.7%

保加利亚47.1%

斯洛伐克47%

瑞典46.8%

乌克兰43.8%

韩国42.8%

匈牙利38.3%

亚美尼亚36.4%世界核能发电占全部电量1/4

(1)燃料：

。(2)慢化剂：采用

做慢化剂。(3)控制棒：镉棒

的能力很强，镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度会慢一些。反应堆铀棒石墨、重水或普通水吸收中子核燃料裂变二、核电站1.核心设施：2.工作原理：

释放能量，使反应区温度升高。第4节核裂变与核聚变一、核裂变3.能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的

传输出去，用于发电。同时也使反应堆冷却。4.核污染的处理：为避免射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的

，用来屏蔽

放出的各种射线，核废料具有很强的

，需要装入特制的容器，深埋地下。热量水泥层裂变反应放射性思考判断(1)在核反应中，中子的速度越大越容易击中铀核。(

)(2)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。(

)(3)核反应堆用过的核废料无毒无害。(

)×√×例1：根据所给数据,计算核反应

放出的能量:氘核的质量：mD=2.014102u，

氚核的质量：mT=3.016050u，

氦核的质量：mα=4.002603u,中子的质量：mn=1.008665u.(u为原子质量单位，大小为碳原子质量的1/12。1u相当931.5Mev的能量)平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍。人们利用此原理制造了一种更厉害的武器---氢弹氢弹弹体引爆装置小型原子弹三种炸药：普通炸药Ｕ235氘、氚爆炸裂变聚变氘、氚、重氢化钾等铀235外壳普通炸药

核聚变普遍存在于宇宙中,恒星就在不停的发生着核聚变，从而向外界提供能量，在核聚变中会产生一种中微子，人们就是靠在地球上观测到中微子，从而确定恒星的主要元素是氢元素。

人类若能彻底掌握可控核聚变，能源危机就得到彻底缓解，因为每升水中就含有0.03g氘，地球上有138.6亿亿立方米的水，大约有40万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂储量有2000亿吨。

而且聚变产生的氦是没有放射性的。废物主要是泄露的氚，高速中子、质子与其他物质反应生成的放射性物质，比裂变反应堆生成的废物数量少，容易处理。2.条件：原子核距离达到_______m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的__________，这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到很高的温度，温度高达__________开尔文，因此聚变又叫____________。1.定义:两轻核结合成__________的核，并放出______的反应。质量较大能量10－15库仑斥力几百万热核反应第4节核裂变与核聚变三、核聚变典型反应：3.应用：目前，热核反应主要用在核武器上，那就是______，需要用_________爆炸产生的高温高压引发核爆炸。4.太阳能：太阳的主要成分是

，太阳中心温度可达1.5×107K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部

释放的核能。氢弹原子弹氢聚变第4节核裂变与核聚变三、核聚变思考判断(1)核聚变时吸收能量。(

)(2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大。(

)(3)热核反应主要用在核武器上，那就是原子弹。(

)×√×１、热核反应的的点火温度很高；２、如何约束聚变所需的燃料；问题有：现在的技术还不能控制热核反应。惯性约束①磁约束：目前最好的一种磁约束装置是

。②惯性约束：用

从各个方向照射反应物，使它们“挤”在一起发生反应。环流器激光第4节核裂变与核聚变四、受控热核反应1.优点：①轻核聚变产能效率高。

②地球上聚变燃料的储量丰富。

③轻