第二十二章能源与可持续发展第二节核能

1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。原子弹爆炸时形成的蘑菇云原子弹爆炸时产生的蘑菇云氢弹爆炸产生的蘑菇云第2节核能第二十二章能源和可持续发展原子核（正）核外电子（负）质子（正）中子（不带电）一、核能原子核发生改变所产生的能量

（一）定义：我国第一颗原子弹爆炸时的情景我国第一颗氢弹爆炸时的情景1、裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程——链式反应即：一个重核分裂成两个中等大小的核。（二）获得核能有两种途径—核反应裂变：用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。

1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引起其它的铀235核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链式反应。

1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完全燃烧释放的能量。200辆1千克

链式反应原子弹（1）链式反应如果不加控制——（大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。）核电站（2）是利用可控链式反应释放出能量发电——反应堆。核能内能机械能电能核心设备：能的转化：秦山核电站—我国第一座自行设计建造的核电站大亚湾核电站

核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。核能的和平利用――核电站

思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？核能→内能→机械能→电能3、存在的问题——放射性污染放射性物质的标志氚核氘核氦核一个中子（随能量释放）2、聚变——

2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。——

氢弹——热核反应聚变威力比裂变更大即：两个轻核结合成一个较大的核。特警：氢弹爆炸产生的蘑菇云在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出的惊人能量。不过这种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的。放射线α射线：带两个单位正电荷（氦核）β射线：带一个单位负电荷（电子）γ射线：不带电（中子）

大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；但是，如果用较小的剂量，并谨慎地加以控制，射线也可以为人类做许多事。放射性物质的标志三、核能利用的环境影响评价和对策（了解哈）1、核辐射环境影响事例2、核电站的安全运行技术(1)三道屏障为防止放射性物质外逸设置了三道屏障：燃料芯块和密封的燃料包壳；坚固的压力容器和密闭的一回路系统；安全壳。2、核电站的安全运行技术(2)多重保护进行正常停堆。因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆。如因任何原因控制棒未能插入，高深度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。(3)专设安全设施3、核燃料的安全循环使用和处理4、核电站的废料安全处理5、核电站对环境和人体的影响人体能够耐受一次0.25希沃特的集中照射而不致遭到损伤国家规定:从事放射性工作的人员每年不超过0.05希沃特，核设施周围居民每年不超过0.001希沃特，也就是每年不超过1毫希沃特，核电站对人造成的实际剂量比上述限量要小得多。中国核工业集团公司为核电站规定的管理标准，对周围居民的照射不得超过0.25毫希沃特/年。

1、从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（）A、核能→机械能→内能→电能B、核能→内能→机械能→电能C、核能→内能→电能D、核能→电能练习B2、核能是_____________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是_________和_________。3、核电站是利用_______________________的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少_______，就可以产生大量的____能。轻核聚变

原子原子核内部结构重核裂变原子核裂变的链式反应所产生燃料

电4、核电站的核心是__________，它以___为核燃料，反应堆中放出的____能转化为高温蒸汽的______