高中物理(新教材)选修三课件1：5-4核裂变与核聚变 人教版

第五章原子核第4节核裂变与核聚变原子核平均质量原子核的平均质量与原子序数之间的关系聚变裂变新知导入一、核裂变的发现课堂探究核物理中，把重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程，叫核裂变。1938年年底，德国物理学家哈恩和他的助手特斯拉曼在用中子轰击铀核的实验中发现，生成物中原子序数为56的元素钡。多种多样二分裂质量数守恒，电荷守恒三分裂四分裂...概率：二分裂的二分裂的

临界体积:裂变物质能够发生链式反应的最小体积临界质量相应质量如果1kg铀全部裂变，它放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时放出的化学能。=1kg2800t二战时期，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蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多，长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37%；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%。原子弹核反应堆：人工控制链式反应的装置(浓缩铀)核燃料(石墨、轻水、重水)吸收中子、控制反应速率慢中子二、反应堆与核电站课堂探究大亚湾核电站秦山核电站三、核聚变课堂探究核聚变：某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核的核反应发生聚变的条件:使原子核间的距离达到

10-15m以内(原子核需要很大的动能才会“撞”在一起)方法:①用加速器加速原子核②原子核加热到很高的温度108～109K三、核聚变课堂探究核聚变：某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核的核反应发生聚变的条件:使原子核间的距离达到

10-15m以内(原子核需要很大的动能才会“撞”在一起)方法:①用加速器加速原子核②原子核加热到很高的温度108～109K大阳是一个巨大的热核反应堆弹体引爆装置小型原子弹普通炸药铀235氘、氚爆炸裂变聚变氘、氚、重氢化钾等铀

235外壳普通炸药释放核能氢弹结构示意图热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性1）轻核聚变产能效率高2）地球上聚变燃料的储量丰富（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）3）轻聚变更为安全、清洁（高温不能维持反应就能自动终止，聚变产生的氦是没有放射性的。废物主要是泄露的氘，高速中子，质子与其他物质反应生成的发射性物质，比裂变反应堆生成的废物数量少，容易处理）受控核聚变①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温。②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束。磁约束：带电粒子运动时在均匀磁场中会在洛伦兹力的作用而不飞散，因此有可能利用磁场来约束参加反应的物质。实现核聚变的方法托卡马克（环流器）磁约束装置惯性约束：由于聚变反应的时间非常短，聚变物质因自身的惯性还来不及扩散就完成了核反应。在惯性约束下，可以用激光从各个方向照射参加反应的物质，使它们“挤”在一起发生反应惯性约束聚变激光国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，建造约需10年，耗资50亿美元（1998年值）。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克，俗称“人造太阳”。2003年1月，国务院批准我国参加ITER计划谈判，2006年5月，经国务院批准，中国ITER谈判联合小组代表我国政府与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了ITER计划协定。这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家，覆盖的人口接近全球一半。核聚变放出减少3×10－29备用工具&资料国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，建造约需10年，耗资50亿美元（1998年值）。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克，俗称“人造太阳”。2003年1月，国务院批准我国参加ITER计划谈判，2006年5月，经国务院批准，中国ITER谈判联合小组代表我国政府与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了ITER计划协定。这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家，覆盖的人口接近全球一半。①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温。②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束。磁约束：带电粒子运动时在均匀磁场中会在洛伦兹力的作用而不飞散，因此有可能利用磁场来约束参加反应的物质。实现核聚变的方法托卡马克（环流器）磁约束装置一、核裂变的发现课堂探究核物理中，把重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程，叫核裂变。1938年年底，德国物理学家哈恩和他的助手特斯拉曼在用中子轰击铀核的实验中发现，生成物中原子序数为56的