2015_2016高中物理第4章第5节裂变和聚变课件粤教版选修3_5.ppt
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1、第五节裂变和聚变第五节裂变和聚变第四章第四章 原子核原子核 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接学学 习习目目 标标1知道什么是核裂变知道什么是核裂变2知道链式反应知道链式反应,并能计算核裂变释放的核能并能计算核裂变释放的核能3掌握核聚变的定义及发生条件掌握核聚变的定义及发生条件4能计算核聚变释放的能量能计算核聚变释放的能量 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接核裂变与链式反应核裂变与链式反应(1)铀核裂变是如何发生的?铀核裂变是如何发生的?(2)铀核裂变在自然界中能自发进行吗?铀核裂变在自然界中能自发进行吗?提示:提示:(1)铀核的裂变铀核的裂变 核核子子受受激激
2、发发:当当中中子子进进入入铀铀235后后,便便形形成成了了处处于于激激发发状状态态的的复复核核,复复核核中中由由于于核核子子的的激激烈烈运运动动,使使核核变变成成不不规规则则的的形状形状 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 核核子子分分裂裂:核核子子间间的的距距离离增增大大,因因而而核核力力迅迅速速减减弱弱,使使得得原原子子核核由由于于质质子子间间的的斥斥力力作作用用而而分分裂裂成成几几块块,同同时时放放出出23个个中中子子,这这些些中中子子又又引引起起其其他他铀铀核核裂裂变变,这这样样,裂变反应一代接一代继续下去裂变反应一代接一代继续下去,形成链式反应,形成链式反应(2)重重
3、核核的的裂裂变变只只能能发发生生在在人人为为控控制制的的核核反反应应中中,自自然然界界不不会会自自发发地地发发生生铀铀核核裂裂变变不不会会自自发发地地进进行行,要要使使铀铀核核裂裂变变,首首先先要要利利用用中中子子轰轰击击铀铀核核,使使铀铀核核分分裂裂,分分裂裂产产生生更更多多的的中中子子,这这些些中中子子继继续续与与其其他他铀铀核核发发生生反反应应,再再引起新的裂变引起新的裂变,这样就形成了链式反应这样就形成了链式反应 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 1核裂变核裂变(1)概概念念:较较重重的的一一个个核核分分裂裂成成两两个个较较轻轻的的核核时时,会会释释放放出出能量,这种核反应叫做
4、核裂变能量,这种核反应叫做核裂变(2)铀铀核核裂裂变变分分析析:核核子子受受激激发发:当当中中子子进进入入铀铀235后后,便便形形成成了了处处于于激激发发状状态态的的复复核核,复复核核中中由由于于核核子子的的激激烈烈运运动动,使使核核变变成成不不规规则则的的形形状状核核子子分分裂裂:核核子子间间的的距距离离增增大大,因因而而核核力力迅迅速速减减弱弱,使使得得原原子子核核由由于于质质子子间间的的斥斥力力作作用用而而分分裂裂成成几几块块,同同时时放放出出23个个中中子子,这这些些中中子子又又引引起起其其他他铀铀核核裂裂变变,这这样样,裂裂变变就就会会不不断断地地进进行行下下去去,释释放放出越来越多
5、的核能出越来越多的核能 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接能能量量:铀铀核核裂裂变变为为中中等等质质量量的的原原子子核核,发发生生质质量量亏亏损损,所所以以放放出出能能量量一一般般说说来来,平平均均每每个个核核子子放放出出的的能能量量约约为为1 MeV,1 kg铀铀235全全部部裂裂变变放放出出的的能能量量相相当当于于2 800 t优优质质煤燃烧时释放的能量煤燃烧时释放的能量(3)铀铀235和铀和铀238的比较的比较在在天天然然铀铀中中,99.3%的的是是 ,0.7%的的是是 ,虽虽然然中中子子都都能能引引起起这这两两种种铀铀核核发发生生裂裂变变,但但它它们们和和中中子子作作用
6、用的的情况明显不同情况明显不同 俘俘获获各各种种能能量量的的中中子子都都会会发发生生裂裂变变,且且俘俘获获低低能能量的中子发生裂变的概率大量的中子发生裂变的概率大 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 只只有有在在俘俘获获的的中中子子的的能能量量大大于于1 MeV时时才才能能发发生生核核反反应应,且且裂裂变变的的几几率率较较小小对对于于低低于于1 MeV的的中中子子只只与与铀铀核核发发生弹性碰撞,不能引起核反应生弹性碰撞,不能引起核反应2链式反应链式反应(1)定定义义:发发生生裂裂变变时时,为为了了让让核核裂裂变变过过程程自自己己持持续续下下去去,源源不断地将核能释放出来,这样的
7、核反应叫做链式反应源源不断地将核能释放出来,这样的核反应叫做链式反应(2)示意图:如图所示示意图:如图所示 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接3链式反应发生的条件链式反应发生的条件(1)铀铀块块的的体体积积大大于于临临界界体体积积体体积积超超过过临临界界体体积积时时,保保证证中子能够碰到铀核中子能够碰到铀核(2)有足够浓度的铀有足够浓度的铀235.(3)有足够数量的慢中子有足够数量的慢中子4注意注意(1)重重核核的的裂裂变变只只能能发发生生在在人人为为控控制制的的核核反反应应中中,自自然然界界不不会会自自发发地地产产生生如如铀铀核核裂裂变变不不能能自自发发地地进进行行,要要使使
8、铀铀核核裂裂变,首先要利用中子轰击铀核,使铀核分裂变,首先要利用中子轰击铀核,使铀核分裂(2)重重核核裂裂变变反反应应速速度度很很快快,不不加加控控制制的的话话,能能量量在在很很短短的的瞬瞬间间急急剧剧释释放放如如果果采采用用其其他他方方法法对对反反应应速速度度加加以以控控制制就就可可以以和和平平地地利利用用这这种种巨巨大大的的核核能能核核电电站站就就是是可可控控的的链链式式反反应应 关于重核的裂变,下列说法正确的是关于重核的裂变,下列说法正确的是()A核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B重重核核裂裂变变时时释释放放出出大大量量的的能能量量
9、,产产生生明明显显的的质质量量亏亏损损,所以核子数减少所以核子数减少C铀铀核核自自发发放放出出粒粒子子、粒粒子子时时要要释释放放能能量量,核核电电站站利利用用的就是这一能量的就是这一能量 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接D重重核核的的比比结结合合能能小小于于中中等等质质量量核核的的比比结结合合能能,所所以以重重核核裂变成中等质量核时,要放出核能,有质量亏损裂变成中等质量核时,要放出核能,有质量亏损解解析析:核核电电站站利利用用的的是是裂裂变变链链式式反反应应所所放放出出的的核核能能原原子子核核的的衰衰变变以以及及人人工工核核反反应应也也要要释释放放核核能能,但但天天然然衰衰变
10、变进进行行得得非非常常缓缓慢慢,放放出出的的能能量量也也很很小小,且且人人工工无无法法控控制制,实实用用价价值值不不大大,原原子子核核的的人人工工转转变变也也放放出出能能量量,但但作作为为“炮炮弹弹”的的粒粒子子击击中中原原子子核核的的机机会会太太少少,这这种种做做法法得得不不偿偿失失所所以以核核能能的的获获取取主主要要是是通通过过裂裂变变或或聚聚变变的的途途径径比比结结合合能能是是核核子子结结合合成成原原子子核核时时每每个个核核子子平平均均放放出出的的能能量量,或或原原子子核核拆解成单个核子时每个核子平均吸收的能量拆解成单个核子时每个核子平均吸收的能量重重核核的的比比结结合合能能小小于于中中
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- 2015 _2016 高中物理 裂变 聚变 课件 粤教版 选修 _5
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