《核聚变》课件1
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核裂变与核聚变 课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第三册
第五章原子核
第4节核裂变与核聚变
学习目标
1.知道重核的裂变和链式反应 2.会计算核裂变释放的能量 3.了解原子弹的原理 4.知道聚变反应的特点 5.了解聚变反应的条件
新知探究
知识点 1 核裂变
1．定义：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。
新知探究
故选D。
答案：D
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
(2)控制棒：镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，所以也叫控制 棒．控制棒插入深一些，吸收中子多，反应速度变慢，插入浅一些， 吸收中子少，反应速度加快，采用电子仪器自动调节控制棒插入深度， 就能控制核反应的剧烈程度．
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
(3)冷却剂：核反应释放的能量大部分转化为内能，这时通过水、液态 钠等作冷却剂，在反应堆内外循环流动，把内能传输出去，用于推动 蒸汽机，使发电机发电． 发生裂变反应时，会产生一些有危险的放射性物质，很厚的水泥防护 层可以防止射线辐射到外面．
知识点 1 核裂变
2．铀核的典型裂变方程 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其 中一种典型的反应是
新知探究
知识点 1 核裂变
3．链式反应 当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他 重核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反 应．
新知探究
知识点 1 核裂变
Kr
3
1 0
n
是核裂变反应，该反应吸收能量
C．由于裂变比聚变产能效率高，目前的核电站是利用的裂变，
用减速剂把快中子变为热中子，用镉棒控制反应速度
D．核聚变温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温
第4节核裂变与核聚变
学习目标
1.知道重核的裂变和链式反应 2.会计算核裂变释放的能量 3.了解原子弹的原理 4.知道聚变反应的特点 5.了解聚变反应的条件
新知探究
知识点 1 核裂变
1．定义：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。
新知探究
故选D。
答案：D
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
(2)控制棒：镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，所以也叫控制 棒．控制棒插入深一些，吸收中子多，反应速度变慢，插入浅一些， 吸收中子少，反应速度加快，采用电子仪器自动调节控制棒插入深度， 就能控制核反应的剧烈程度．
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
(3)冷却剂：核反应释放的能量大部分转化为内能，这时通过水、液态 钠等作冷却剂，在反应堆内外循环流动，把内能传输出去，用于推动 蒸汽机，使发电机发电． 发生裂变反应时，会产生一些有危险的放射性物质，很厚的水泥防护 层可以防止射线辐射到外面．
知识点 1 核裂变
2．铀核的典型裂变方程 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其 中一种典型的反应是
新知探究
知识点 1 核裂变
3．链式反应 当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他 重核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反 应．
新知探究
知识点 1 核裂变
Kr
3
1 0
n
是核裂变反应，该反应吸收能量
C．由于裂变比聚变产能效率高，目前的核电站是利用的裂变，
用减速剂把快中子变为热中子，用镉棒控制反应速度
D．核聚变温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温
[新版本]《核裂变与核聚变》PPT教学课件-人教版物理
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(19~21点)、人定(21~23点)。
放能多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3~4倍
核废料处理 难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
核裂变时可能分裂为两部分、三部分或四部分,但产生两部分的概率最大,A、
D错误,C正确;铀核裂变为中等质量的原子核时一定释放能量,B正确。
新知讲解
二、反应堆与核电站
核反应堆：人工控制链式反应的装置
吸收中子、控制反应速率
(浓缩铀) 核燃料
慢中子 (石墨、轻水、重水)
新知讲解
核能发电的基本原理
新知讲解
BC 1、(多选)关于裂变反应,下列说法正确的是( )
A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分
B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量
C.铀核发生裂变时可能分裂成两部分、三部分或四部分
D.所有重核用中子轰击均能发生裂变反应
解析：用中子轰击
235 92
U
和
239 94
Pu
等少数重核元素才能发生裂变反应,铀
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
新知讲解
大阳是一个巨大的热 核反应堆
弹体
小 普通炸药 型
铀 235
原 子
外壳
弹
氘、氚、重
氢化钾等
引爆装置
氢弹结构示意图
释放核能
新知讲解
1、受控核聚 变
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
明实确际： 上“是中对流“”谁，主江沉解水浮中析”间的。巧：三妙句回铀大答意。棒是是：“还核记得燃吗？料当,年裂我们变一时同到可江心放游泳出，尽能管风量浪,巨故大，A连正行船确也很;镉困难棒，但吸我们收这中些人子以同的汹涌能的急力流拼很搏强为快,乐作。”用这里是以设调问句结尾，
放能多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3~4倍
核废料处理 难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
核裂变时可能分裂为两部分、三部分或四部分,但产生两部分的概率最大,A、
D错误,C正确;铀核裂变为中等质量的原子核时一定释放能量,B正确。
新知讲解
二、反应堆与核电站
核反应堆：人工控制链式反应的装置
吸收中子、控制反应速率
(浓缩铀) 核燃料
慢中子 (石墨、轻水、重水)
新知讲解
核能发电的基本原理
新知讲解
BC 1、(多选)关于裂变反应,下列说法正确的是( )
A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分
B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量
C.铀核发生裂变时可能分裂成两部分、三部分或四部分
D.所有重核用中子轰击均能发生裂变反应
解析：用中子轰击
235 92
U
和
239 94
Pu
等少数重核元素才能发生裂变反应,铀
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
新知讲解
大阳是一个巨大的热 核反应堆
弹体
小 普通炸药 型
铀 235
原 子
外壳
弹
氘、氚、重
氢化钾等
引爆装置
氢弹结构示意图
释放核能
新知讲解
1、受控核聚 变
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
明实确际： 上“是中对流“”谁，主江沉解水浮中析”间的。巧：三妙句回铀大答意。棒是是：“还核记得燃吗？料当,年裂我们变一时同到可江心放游泳出，尽能管风量浪,巨故大，A连正行船确也很;镉困难棒，但吸我们收这中些人子以同的汹涌能的急力流拼很搏强为快,乐作。”用这里是以设调问句结尾，
核聚变 课件
它的几倍？
二、核聚变发生的条件
问题2.产生核聚变反应需要哪些条件？（施青辰）
三、氢弹的原理和主要结构
中国第一颗氢弹
原子弹 → 氢弹
美国约7年 前苏联约4年 我国2年零8个月
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
四、可控核聚变的优势
第一、轻核聚变产能效率高 。 第二、地球上聚变燃料的储量丰富。 第三、轻核聚变更为安全、清洁。
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
一、核聚变特点：
已知：
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01n
氘核的质量：mD 2.014102u
氚核的质量：mT 3.016050u
氦核的质量：m 4.002603u 中子的质量：mn 1.008665u
1u 931.5Mev 1u 1.66*1027 kg
求（1）该核反应放出多少能量
（2）平均每个核子放出多少能量 （3）铀裂变中平均每个核子释放能量约为0.85Mev，该反应是
磁约束:
B
Br
Z
FZ
v11
v2
环流器（托卡马克）
环流器结构图
英国的欧洲联合环流器
惯性约束:
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
二、核聚变发生的条件
问题2.产生核聚变反应需要哪些条件？（施青辰）
三、氢弹的原理和主要结构
中国第一颗氢弹
原子弹 → 氢弹
美国约7年 前苏联约4年 我国2年零8个月
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
四、可控核聚变的优势
第一、轻核聚变产能效率高 。 第二、地球上聚变燃料的储量丰富。 第三、轻核聚变更为安全、清洁。
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
一、核聚变特点：
已知：
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01n
氘核的质量：mD 2.014102u
氚核的质量：mT 3.016050u
氦核的质量：m 4.002603u 中子的质量：mn 1.008665u
1u 931.5Mev 1u 1.66*1027 kg
求（1）该核反应放出多少能量
（2）平均每个核子放出多少能量 （3）铀裂变中平均每个核子释放能量约为0.85Mev，该反应是
磁约束:
B
Br
Z
FZ
v11
v2
环流器（托卡马克）
环流器结构图
英国的欧洲联合环流器
惯性约束:
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
核聚变ppt课件
1 、 轻核的聚变 某些轻核能够结合在一起，生
成一个较大的原子核，同时放出大 量的核能。这种核反应叫做聚变。
1 2H+1 3H 2 4H e+0 1n
计算下面核聚变放出的能量:
1 2H +1 3H 2 4H e+0 1n
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
太阳的中心发生 核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个 天然的的核聚变过 程已经发生了好几 十亿年
二、受控热核反应——核聚变的利用
1.聚变与裂变相比的优点：
（1）轻核聚变产能效率高
相同的核燃料释放的能量多。常见的聚变反 应平均每个核子放出的能量约3.3MeV，而 裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
例题1、两个中子和两个质子可以结合成一个 氦核，已知中子的质量是1.008665u，质子的 质量是1.007276u，氦核的质量是4.0026u，求 此核反应的质量亏损和结合能。 (1u=1.66×10-27千克， c=3×108m／s)
解：△m＝0.029282u
△E＝△mc2=0.029282×931MeV= 27.3MeV
2.实现核聚变的难点：地球上没有任何容器 能够经受如此高的温度。为了解决这个难题， 科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性 约束
磁约束 带电粒子运动时在均匀磁场中会洛伦兹力
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。
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。Fra bibliotek19. 7 核聚变
成一个较大的原子核，同时放出大 量的核能。这种核反应叫做聚变。
1 2H+1 3H 2 4H e+0 1n
计算下面核聚变放出的能量:
1 2H +1 3H 2 4H e+0 1n
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
太阳的中心发生 核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个 天然的的核聚变过 程已经发生了好几 十亿年
二、受控热核反应——核聚变的利用
1.聚变与裂变相比的优点：
（1）轻核聚变产能效率高
相同的核燃料释放的能量多。常见的聚变反 应平均每个核子放出的能量约3.3MeV，而 裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
例题1、两个中子和两个质子可以结合成一个 氦核，已知中子的质量是1.008665u，质子的 质量是1.007276u，氦核的质量是4.0026u，求 此核反应的质量亏损和结合能。 (1u=1.66×10-27千克， c=3×108m／s)
解：△m＝0.029282u
△E＝△mc2=0.029282×931MeV= 27.3MeV
2.实现核聚变的难点：地球上没有任何容器 能够经受如此高的温度。为了解决这个难题， 科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性 约束
磁约束 带电粒子运动时在均匀磁场中会洛伦兹力
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。
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。Fra bibliotek19. 7 核聚变
《核聚变》【公开课教学PPT课件】高中物理
活动1：小小科学家 磁约束——环流器（托卡马克）
活动1：小小科学家 磁约束——仿星器
活动1：小小科学家
惯性约束---激光点火
神 光 Ⅲ 号
二、受控热核反应
2、可控核聚变的实现方法
• 磁约束
将燃料锁定在一定空间
• 惯性约束
产生高温
二、受控热核反应
三、核聚变能源的利用
• 核聚变能源被誉为人类的终极能源 • 具有产能高、原料丰富、废料清洁等优点
3、实现方法 • 把原子核加热到足够大的温度
几百万开尔文高温
二、受控热核反应
1、实现核聚变的难点
• 地球上没有容器能承受如此高的温度 • 几百万开尔文的高温如何实现？ 通过查找资料，你是否了解到国际上主流的做法？
活动1：小小科学家 课前自主学习，课堂展示风采
• 介绍一种实现可控核聚变的方法及其原理？
2007年10月，中国、欧盟、印度、日本、韩国、 俄罗斯和美国等七个国家和地区合作开展“国际核聚变 实验（ITER）”计划。
活动2：科学辩论会 辩题：开发核聚变能源的利弊
正方：利大于弊
反方：弊大于利
一辩：陆睿韬 二辩：刘 旭 三辩：邢牧凡 四辩：胡予萱
VS 一辩：李敏慧 二辩：陆子骏 三辩：刘静怡 四辩：彭 皓
主要成分：氢
核
+
聚
高温1.5 x 107K
变
高压2000亿帕斯卡
科学家估计：
太阳核聚变能维持90~100亿年
核聚变的利用——氢弹
外壳
弹
氘、氚等热 核燃料
引爆装置
三种组合：
普通炸药 爆炸
Ｕ235
裂变
氘、氚 聚变
2 1
H
高中物理-第三章 原子核 第5、6节 核裂变 核聚变课件 教科版选修3-5
)
A．m
B．(m1+m2)
C．(m3-m2-m1) D．(m1+m2-m3)
• 问题3：核聚变有何条件？
原子核带正电，之间存在库仑斥力， 故需要足够高的温度（足够的动能）使两 原子核达到核力的作用范围，然后通过核 力作用发生聚变，此后就不需要外界再提 供能量，靠自身的能量就可以使反应继续
问题4：核聚变为何又称“热核反应”？ 问题5：核聚变与核裂变相比有那些优点 （1）相同质量的燃烧核聚变能释放更多的能
量 （2）核聚变没有象核裂变产生放射性废料 （3）核聚变的燃烧氘在地球上非常丰富
学习活动五：已知氘核质量为2.0136u，中 子质量为1.0087u，32He核的质量为 3.0150u.（1）写出两个氘核结合成 的 核反应方程。（2）计算上述核反应中释放 的核能.(已知1u相当于931.5MeV能量)
判天地之美，析万物之理
核裂变 核聚变
一、核裂变
●核裂变：重核分裂成几个中等质量原子 核并释放出核能的反应，称为核裂变。 ★铀核的裂变：用中子轰击铀核，铀核发 生裂变，分裂成两个中等质量的原子核， 从而释放出巨大能量。核裂变的方程:F:\精 品教案\5、 核裂变\资源库\3501.swf
• 问题1：写重核裂变方程应注意什么？ • （1）满足“质量数、核电荷数”守恒； • （2）只能用“ ”，不能用“=”； • （3）两边的中子不能约去
解：（1）
（2）E=3.26Mev
【课堂反馈】
1.
U 235
92
吸收一个慢中子后,分裂成
139 54
Xe
和94 38
Sr
,同
时还放出(
)
A．1个α粒子 B．1个氘核
C．2个中子 D．3个中子
2019高中物理第三章第6节核聚变课件教科选修3_5
第6节
核聚变
一、热核反应 1．核聚变 _轻__原__子__核__聚合成较重原子核的反应。 2．核聚变较裂变的优越性 (1)相同质量的燃料下，放出的能量 更多 。 (2)不产生 放射性 废料。 (3)燃料储量非常丰富。
3．热核反应 因为核聚变要在高达 108 K 的温度下才能发生，故核聚变 反应也称热核反应。 4．热核反应的应用 目前主要用在核武器上，如 氢弹 。 二、可控核聚变反应 1．托卡马克 是一种环形 磁约束受控热核反应装置，也叫环流器。 2．超导托卡马克 把超导技术应用在产生托卡马克强磁场的 线圈 上。
重核裂变与轻核聚变的对比
比较项目
重核裂变
轻核聚变
放能原理
把重核分裂成两个或 多个中等质量的核，并 释放出核能
两个轻核结合成质量较大 的核，并释放出核能
放能多少
聚变反应平均每个核子释放的核能比裂变反应要 大得多
核废料的 处理难度
比较困难
比较容易
原料的蕴藏量 储量较少，特别是29325U 主要原料氘储量非常丰富
3．聚变比裂变反应放出更多能量的原因
(1)平均每个核子释放能量较多，是裂变反应的 2～3 倍。如
一个氚核和一个氘核结合成一个氦核时放出能量 17.6 MeV，平
均每个核子放出能量约 3.5 MeV；而铀 235 裂变时，平均每个
核子放出能量为 1 MeV。
(2)同样质量的情况下，轻核的核子个数多，如氘和氚聚变
变反应中释放的核能约为
()
A．3.7 MeV
B．3.3 MeV
C．2.7 MeV
D．0.93 MeV
[解析] 氘核聚变反应的质量亏损为 Δm＝2×2.013 6 u－ (3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，释放的核能为 ΔE＝Δmc2＝ 0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV，选项 B 正确。
核聚变
一、热核反应 1．核聚变 _轻__原__子__核__聚合成较重原子核的反应。 2．核聚变较裂变的优越性 (1)相同质量的燃料下，放出的能量 更多 。 (2)不产生 放射性 废料。 (3)燃料储量非常丰富。
3．热核反应 因为核聚变要在高达 108 K 的温度下才能发生，故核聚变 反应也称热核反应。 4．热核反应的应用 目前主要用在核武器上，如 氢弹 。 二、可控核聚变反应 1．托卡马克 是一种环形 磁约束受控热核反应装置，也叫环流器。 2．超导托卡马克 把超导技术应用在产生托卡马克强磁场的 线圈 上。
重核裂变与轻核聚变的对比
比较项目
重核裂变
轻核聚变
放能原理
把重核分裂成两个或 多个中等质量的核，并 释放出核能
两个轻核结合成质量较大 的核，并释放出核能
放能多少
聚变反应平均每个核子释放的核能比裂变反应要 大得多
核废料的 处理难度
比较困难
比较容易
原料的蕴藏量 储量较少，特别是29325U 主要原料氘储量非常丰富
3．聚变比裂变反应放出更多能量的原因
(1)平均每个核子释放能量较多，是裂变反应的 2～3 倍。如
一个氚核和一个氘核结合成一个氦核时放出能量 17.6 MeV，平
均每个核子放出能量约 3.5 MeV；而铀 235 裂变时，平均每个
核子放出能量为 1 MeV。
(2)同样质量的情况下，轻核的核子个数多，如氘和氚聚变
变反应中释放的核能约为
()
A．3.7 MeV
B．3.3 MeV
C．2.7 MeV
D．0.93 MeV
[解析] 氘核聚变反应的质量亏损为 Δm＝2×2.013 6 u－ (3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，释放的核能为 ΔE＝Δmc2＝ 0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV，选项 B 正确。
核裂变与核聚变课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
▪ 2. 1 g 铀 235 全部裂变后所释放的能量是多少?(每个铀 235 核裂变可释放 200 MeV 能量,铀235 的摩尔质量是 235 g/mol)
▪ 3. 简述核聚变发生的条件。
▪ 4. 有人认为,原子核内核子距离很近,因此万有引力非常大,所以原子核非常 稳定。请简要评价这一观点。
5.4 核裂变与核聚变
1. 核裂变的发现
核裂变的发现
▪ 核裂变是在1938年被时任德国柏林威廉皇家化学研究所主任的德国化学家 奥托-哈恩与合作者弗里茨-斯特拉斯曼最先确认的。
▪ 在此之前，由于意识到中子不带电荷而较容易越过核势垒与核发生作用， 有些物理学家开始了中子轰击原子核的实验研究。
▪ 意大利物理学家恩 里科・费米在1934年曾发表过用中子轰击铀核并得到一 种半衰期为13 min的放射性产物。
也可以用天然铀。 ▪ 中子减速剂主要是轻水或重水、固态石墨或液态金属，其中重水同时起冷却的作用。 ▪ 链式反应速度（及中子增值速度）的控制是依靠控制棒实现的，控制棒用硼或镉制成，它们
对快中子有很大的吸收截面，通过插入或拔出控制棒来改变反应堆中中子的增值速度。 ▪ 为防止中子的外泄，将堆芯用中子反射层包围起来，中子反射层多用石墨制成。反应中产生
作用的库仑斥力，使原子核之间的距离达到核力能发生作用的范围。要使 大量的轻核具有足够大的动能，意味着需要将它们加热到很高的温度，因 此这类聚变反应又称为热核反应。 ▪ 典型的核聚变：
▪ 氢弹就是利用核聚变的原理制造的。
▪ 两弹元勋，指为氢弹和原子弹的研究做出突出 贡献的人。主要人物有邓稼先、钱三强、赵九 章、钱学森、孙家栋等人。
▪ 1938年，法国的约里奥•居里用中子轰击铀，得到了一种半衰期为3.5 h的 放射性产物。
▪ 3. 简述核聚变发生的条件。
▪ 4. 有人认为,原子核内核子距离很近,因此万有引力非常大,所以原子核非常 稳定。请简要评价这一观点。
5.4 核裂变与核聚变
1. 核裂变的发现
核裂变的发现
▪ 核裂变是在1938年被时任德国柏林威廉皇家化学研究所主任的德国化学家 奥托-哈恩与合作者弗里茨-斯特拉斯曼最先确认的。
▪ 在此之前，由于意识到中子不带电荷而较容易越过核势垒与核发生作用， 有些物理学家开始了中子轰击原子核的实验研究。
▪ 意大利物理学家恩 里科・费米在1934年曾发表过用中子轰击铀核并得到一 种半衰期为13 min的放射性产物。
也可以用天然铀。 ▪ 中子减速剂主要是轻水或重水、固态石墨或液态金属，其中重水同时起冷却的作用。 ▪ 链式反应速度（及中子增值速度）的控制是依靠控制棒实现的，控制棒用硼或镉制成，它们
对快中子有很大的吸收截面，通过插入或拔出控制棒来改变反应堆中中子的增值速度。 ▪ 为防止中子的外泄，将堆芯用中子反射层包围起来，中子反射层多用石墨制成。反应中产生
作用的库仑斥力，使原子核之间的距离达到核力能发生作用的范围。要使 大量的轻核具有足够大的动能，意味着需要将它们加热到很高的温度，因 此这类聚变反应又称为热核反应。 ▪ 典型的核聚变：
▪ 氢弹就是利用核聚变的原理制造的。
▪ 两弹元勋，指为氢弹和原子弹的研究做出突出 贡献的人。主要人物有邓稼先、钱三强、赵九 章、钱学森、孙家栋等人。
▪ 1938年，法国的约里奥•居里用中子轰击铀，得到了一种半衰期为3.5 h的 放射性产物。
核聚变 课件
核聚变 粒子和宇宙
核聚变
1.基本知识
(1)定义 两个轻核结合成 质量较大 的原子核的反应．
(2)条件 ①轻核的距离要达到 10－15m
以内．
②聚变可以通过高温来实现，因此又叫 热核反应 ．
(3)核反应举例 ①热核反应主要应用在核武器上，如 氢弹 ． ②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个 巨大的 热核反应堆 ． ③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变， 21H＋13H→42He＋01n＋r 该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核 子放出的能量大 3～4 倍．
(3)夸克所带电荷 夸克所带的电荷量是分数电荷量，即其电荷量为元电荷 的－13或＋23.例如上夸克带的电荷量为＋23e，下夸克带的电荷 量为－13e.
粒子具有对称性，有一个粒子，必存在一个反粒子，所 以每种夸克都有对应的反夸克．
目前普遍认为，质子和中子都是由被称为 u 夸 克和 d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为23e，d 夸克带 电荷量为－13e，e 为元电荷，下列论断中可能正确的是( )
2．思考判断 (1)核聚变反应中平均每个核子放出的能量比裂变时小 一些．(×) (2)轻核的聚变只要达到临界质量就可以发生．(×) (3)现在地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部的裂 变反应．(×)
3．探究交流 氢弹的威力相比原子弹的威力谁大？为什么？ 【提示】 氢弹的威力大．氢弹内部发生的是核聚变， 比核裂变放出的能量更多.
(1)写出核反应方程； (2)核反应所释放的能量 ΔE； (3)1 s 内参与上述热核反应的质子数目．
【审题指导】 (1)根据质量数守恒和电荷数守恒书写核 反应方程．
(2)由爱因斯坦质能方程求解释放的能量． (3)由功率的定义求 1 s 内参与反应的质子数．
核聚变
1.基本知识
(1)定义 两个轻核结合成 质量较大 的原子核的反应．
(2)条件 ①轻核的距离要达到 10－15m
以内．
②聚变可以通过高温来实现，因此又叫 热核反应 ．
(3)核反应举例 ①热核反应主要应用在核武器上，如 氢弹 ． ②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个 巨大的 热核反应堆 ． ③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变， 21H＋13H→42He＋01n＋r 该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核 子放出的能量大 3～4 倍．
(3)夸克所带电荷 夸克所带的电荷量是分数电荷量，即其电荷量为元电荷 的－13或＋23.例如上夸克带的电荷量为＋23e，下夸克带的电荷 量为－13e.
粒子具有对称性，有一个粒子，必存在一个反粒子，所 以每种夸克都有对应的反夸克．
目前普遍认为，质子和中子都是由被称为 u 夸 克和 d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为23e，d 夸克带 电荷量为－13e，e 为元电荷，下列论断中可能正确的是( )
2．思考判断 (1)核聚变反应中平均每个核子放出的能量比裂变时小 一些．(×) (2)轻核的聚变只要达到临界质量就可以发生．(×) (3)现在地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部的裂 变反应．(×)
3．探究交流 氢弹的威力相比原子弹的威力谁大？为什么？ 【提示】 氢弹的威力大．氢弹内部发生的是核聚变， 比核裂变放出的能量更多.
(1)写出核反应方程； (2)核反应所释放的能量 ΔE； (3)1 s 内参与上述热核反应的质子数目．
【审题指导】 (1)根据质量数守恒和电荷数守恒书写核 反应方程．
(2)由爱因斯坦质能方程求解释放的能量． (3)由功率的定义求 1 s 内参与反应的质子数．
《核聚变工程导论》加热等系统课件
NBI systems at JET
NBIS of ITER
磁约束等离子体的波加热
利用波在磁约束等离子体中的传播和吸收性质 ，选用一定频率的电磁波，通过天线或波导将波 功率发生器产生的强功率电磁波耦合到磁约束的 等离子体中，可以实现等离子体的电子或离子加 热，并最终达到整体等离子体温度的升高。
离子体温度更高之后碰撞频率会降低，这导致了温度越高电阻率越低
，电阻率低了欧姆加热效率就低了，最后会到达一个极限温度，想再 升高就要靠辅助加热了。
欧姆加热的特点
结构简单 随着温度的升高，加热效率会 随之下降 气体击穿阶段，消耗大量的伏 秒数，影响等离子体放电的维持 时间
电子和离子的热传导等因素限 制了电子和离子温度的升高。
电子回旋波（ECRF）加热
组成：
• 波功率发生器:回旋管
• 波传输系统:波导
• 天线
• 电源系统
低杂波（LHRF）加热
原理： 低杂波频率的估算公式：
f LH LH / 2 i e / 2 0.67B(T )GHz
在利用低杂波来驱动电流的情况下，实际选用频率要 比低杂波频率大2倍以上。 当低杂波用作等离子体加热时，由边缘区向内传播的 波功率可以到达等离子体中心磁轴附近。 对于低杂波加热，主要的不均匀性来自于等离子体的 密度分布不均匀。
磁约束等离子体的波加热
常用的波：斜阿尔文波、快磁声波、离子回旋波、电子
回旋波、低混杂波及高混杂波，相应的加热称为阿尔文 波加热、快磁声波加热、离子回旋共振加热、电子回旋 共振加热、低混杂波加热和高混杂波加热。 波加热是加热等离子体的一种很重要的方法，其中最重 要的方式： – 离子回旋共振加热（ICRH） – 电子回旋共振加热（ECRH）
高中物理(新人教版)选择性必修3：核裂变与核聚变【精品课件】
现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任意两个原子核都能发生
核聚变，B错误；两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时，放出巨大的能
量，根据E＝mc2可知，聚变反应中存在质量亏损，则总质量较聚变前减少，
C错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质
量减少，核子的比结合能增加，D正确。
1个U235发生裂变亏损质量：
Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn)= 0.3578×10－27kg
1个U235发生裂变释放的能量：ΔE= ∆ = ∆ × . =200.55MeV
1kg铀中含有的铀核数为：
N
1000
1000
NA
6.02 10 23 2.562 10 24
【例题4】一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一
个γ光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量
为h，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（ A ）
A.这个反应的核反应方程是 21H＋31H→42He＋10n＋γ
B.这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应
2
1
H 21 H 31 H 11 H
要使轻核发生核聚变，必须使它们的距离达到10-15 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，必须克服巨大的库仑斥力。也就是说，
原子核要有很大的动能才会“撞”到一起。什么办法能使大量原子核获得足够的动
能而发生核聚变呢？
⑴用加速器加速原子核
利用磁场来约束参加反应的物质。
托卡马克装置
中国科学院的环流器装置
⑵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
核聚变，B错误；两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时，放出巨大的能
量，根据E＝mc2可知，聚变反应中存在质量亏损，则总质量较聚变前减少，
C错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质
量减少，核子的比结合能增加，D正确。
1个U235发生裂变亏损质量：
Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn)= 0.3578×10－27kg
1个U235发生裂变释放的能量：ΔE= ∆ = ∆ × . =200.55MeV
1kg铀中含有的铀核数为：
N
1000
1000
NA
6.02 10 23 2.562 10 24
【例题4】一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一
个γ光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量
为h，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（ A ）
A.这个反应的核反应方程是 21H＋31H→42He＋10n＋γ
B.这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应
2
1
H 21 H 31 H 11 H
要使轻核发生核聚变，必须使它们的距离达到10-15 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，必须克服巨大的库仑斥力。也就是说，
原子核要有很大的动能才会“撞”到一起。什么办法能使大量原子核获得足够的动
能而发生核聚变呢？
⑴用加速器加速原子核
利用磁场来约束参加反应的物质。
托卡马克装置
中国科学院的环流器装置
⑵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
核聚变PPT课件
日本JT-60U装置
欧共体JET装置
美国TFTR装置 22
中国环流器2号A(HL-2A)与聚变研究
中国环流器二号A（HL-2A）装置
受控核聚变研究的最好成绩，获得了聚变反应堆级的等离子体 参数：峰值离子温度～45keV，电子温度10keV，等离子体密 度～1020m-3，聚变三乘积～1.5×1021keV·s·m-3；等效聚变功 率增益达到1.25。至此，聚变能的科学可行性基本得到论证，
已经奠定有可能考虑建造聚变能实验堆，创造研究大规模核聚 变的条件。
，美国、英国、日本等国的大型托卡马克装置相继建成并投入使用。20世纪90年代，在 欧洲、日本及美国的几个大型托卡马克装置上，聚变能研究取得了突破性进展。
17
▪ 电速陈光度火空文球间锦是的概定等域 离念于 子约适 体当束的--磁电场光位形火空球间和
18
特斯拉拿着两个电光火球正在玩杂 技
19
▪ 依靠不加热方法在地球实现聚变的可行性 （A-2-D）
束，其中一个方案：在一个直径约为400μm的小球内充
以30-100大气压的氘-氚混合气体，让强劲率激光（目前
达到1012W，争取1014W）均匀地从四面八方照射小球，
使球内氘氚混合体的密度达到液体密度的一千到一万倍，
温度达到108K而引起聚变反应。除激光惯性约束外，还
有电子束等方案，但至今还没有一个成功。
1
水能
人 类 风能 使 用 的 大 自 然 能 源
潮汐能
太阳能 生2物能
对于裂变而言，由于存在着延迟好几秒的中子存在， 有温度不是很高，故可在现有的技术上实现人工 控制
对于聚变而言，由于存在一个必要条件：高温。一
般达到几亿度（为何要达到这么高温度），很多
核裂变与核聚变【高中物理优质课件】
特鲁金斯基提出了在液滴模型基础上加壳修正的 “宏观-微观”方法, 导出了
双峰裂变势垒，这是裂变研究史上的又一新成果。
裂变释放能量是因为原子核中质量－能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核 的形态最为有效。从最重的元素一直到铁，能量储存效率基本上是连续变化的，所以， 重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元 素的核能够分裂并形成较轻的核，就会有能量释放出来。然而，很多这类重元素的核 一旦在恒星内部形成，即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发)，它们却是很稳 定的。不稳定的重核，比如铀-235的核，可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定 核时，也能触发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子，所以如果将足够数量的放 射性物质(如铀-235)堆在一起，那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂 变，其中每一个至少又触发另外两个核的裂变，依此类推而发生所谓的链式反应。这 就是称之为原子弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量 释放过程。对于核弹，链式反应是失控的爆炸，因为每个核的裂变引起另外好几个核 的裂变。对于核反应堆，反应进行的速率用插入铀(或其他放射性物质)堆的可吸收部 分中子的物质来控制，使得平均起来每个核的裂变正好引发另外一个核的裂变。
1934年，E.费密等人用中子照射铀，企图使铀核俘获中子，再经过β衰
变得到原子序数为93或更高的超铀元素，这引起了不少化学家的关注。在
1934～1938年间，许多人做了这种实验，但是不同的研究者得到了不同的结
果，有的声称发现了超铀元素，有的却说得到了镭和锕。1938年，O.哈恩和F.
斯特拉斯曼做了一系列严格的化学实验来鉴别这些放射性产物，结论是：所
铀、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在பைடு நூலகம்收一个中子以后会分裂成两个或更
【课件】核裂变与核聚变+课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
每升水中就含有 0.03 g 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）轻核聚变更为安全、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
原子弹
1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
练习、华能石岛湾高温气冷堆核电站是我国自主研发的世界首座
具有第四代核电特征的核电站。核反应堆是核电站的心脏，它是通
过可控链式核裂变反应来实现核能利用的。一个
U 235
92
原子核在中
子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，29325U
01 n
5、链式反应 （1）定义：重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去 的过程叫链式反应。
（2）链式反应的条件： ①要有足够浓度的铀235 ②要有足够数量的慢中子 ③铀块体积大于或等于临界体积体积或裂变物质的质量大于临界质量
6、裂变反应的能量 一个铀235核裂变时释放的能量如果按200MeV估算，1kg铀235全
7、实现核聚变的方法
（1）难点：地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。 （2）方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束。
（1）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，
利用磁场约束参加反应的物质，目前 最好的一种磁约束装置是环流器。
托卡马克（环流器）磁约束装置
（2）惯性约束：聚变物质因自身的惯 性，在极短时间内来不及扩散就完成了 核反应，在惯性约束下，用激光从各个
部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的
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
原子弹
1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
练习、华能石岛湾高温气冷堆核电站是我国自主研发的世界首座
具有第四代核电特征的核电站。核反应堆是核电站的心脏，它是通
过可控链式核裂变反应来实现核能利用的。一个
U 235
92
原子核在中
子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，29325U
01 n
5、链式反应 （1）定义：重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去 的过程叫链式反应。
（2）链式反应的条件： ①要有足够浓度的铀235 ②要有足够数量的慢中子 ③铀块体积大于或等于临界体积体积或裂变物质的质量大于临界质量
6、裂变反应的能量 一个铀235核裂变时释放的能量如果按200MeV估算，1kg铀235全
7、实现核聚变的方法
（1）难点：地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。 （2）方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束。
（1）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，
利用磁场约束参加反应的物质，目前 最好的一种磁约束装置是环流器。
托卡马克（环流器）磁约束装置
（2）惯性约束：聚变物质因自身的惯 性，在极短时间内来不及扩散就完成了 核反应，在惯性约束下，用激光从各个
部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的
核聚变ppt课件
呢！”耿英说：“可我们并不会制作陶瓷的手艺啊，去了能干什么赚钱呢？”耿老爹说：“不碍事的。去那里做陶瓷生意的商人肯定不
少，我想啊
15
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
8
2.目前人们实现的核聚变是什么?实现热核反应存在的困难是什 么? 提示:(1)目前人们能实现的热核反应是氢弹的爆炸,是由普通炸 药引爆原子弹,再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核反应,但 这是不可控制的。 (2)实现热核反应存在的困难是地球上没有任何容器能够经受住 热核反应所需要的高温。
9
4.如何实现对热核反应的控制?可控热核反应有哪些优点? 提示:(1)可能实现对热核反应的控制方法:磁约束:利用磁场来约 束参加反应的物质。环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。 惯性约束:利用强激光从各个方向照射参加反应的物质,使它们由 于惯性还来不及扩散就完成了核反应。 (2)可控热核反应的优点:放射性污染小,不产生核废料,核燃料十 分丰富。
耿老爹就结算了住宿费用，带着三个孩子继续顺江而下往前走。走之前，他还特意言谢了这位客栈掌柜的，非常感谢他善意的提醒。入
夏以后，天气热得很快，雨水也日渐增多起来。这恼人的天气给耿家父子四人的前行带来了不少的困难。因此，他们就只能是走走停停
的了。如此，转眼之间就到了盛夏时节，他们已经辗转进入到了江西境界，但却一直没有找到一个合适开店的地儿，让耿老爹好不焦虑。
【补偿训练】
2.太阳不断地向外辐射能量,仍保持1千万度以上的高温,其主要
原因是太阳内部进行着剧烈的( )
A.衰变反应
B.人工核反应
C.裂变反应
D.热核反应
【解析】选D。太阳的内部时刻都在进行着氢核的聚变,即热核
反应,故D对。
相关主题
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核裂变燃料铀在地球上储量 有限，尤其用于核裂变的 235U在铀矿石中只占0.7%
主要原料是氚，氚在地球上的储量 非常丰富。1L海水中大约有0.03g 氚，如果用来进行热核反应放出的 能量约与燃烧300L汽油相当
速度比较容易进行人工控 制，现在的核电站都是用裂 变反应释放核能
目前，除氢弹以外，人们还不能控 制它
(昌乐二中 2013～2014 学年高二下学期检测)能源是社 会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列 释放核能的反应方程，表述正确的有( )
A.31H＋21H→42He＋10n 是核聚变反应 B.31H＋21H→42He＋10n 是 β 衰变 C.29325U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n 是核裂变反应 D.29825U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n 是 α 衰变
• 3．轻核聚变与重核裂变的区别
反应方式 比较项目
重核裂变
轻核聚变
放能原理
重核分裂成两个或多个中等 质量的原子核放出核能
两个轻核结合成质量较大的原子 核放出核能
放能多少 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3～4倍
核废料处理 难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
原料的蕴藏 量
可控性
解析：(1)根据聚变反应满足质量数、电荷数守恒得核反 应方程为 2－01e＋411H―→42He
(2)反应中的质量亏损 Δm＝2me＋4mp－mα＝(2×9.0×10－31＋4×1.67×10－27 －6.6458×10－27)kg＝3.6×10－29kg 由爱因斯坦质能方程可知核反应释放的能量 ΔE＝Δmc2 ＝3.6×10－29×(3.0×108)2J＝3.24×10－12J
第十九章 第七节 核聚变
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课后强化作业
学习目标定位
※
知道聚变反应的特点
※
能写出聚变方程并计算聚变能量
※
了解可控热核反应
课堂情景切入
• 万物生长靠太阳(如图)，太阳在我们日常生活中是 无可替代的，它提供给地球足够的能源，如果说太 阳一旦没有了，那么地球上的一切生物都将随之消 失。
• (1)写出上述聚变反应的方程 • (2)已知质子质量mp＝1.67×10－27kg，氦核质量mα
＝6.6458×10－27kg，电子质量me＝9.0×10－31kg， 光速c＝3.0×108m/s，求每发生一次上述核反应所 释放的能量。
• (3)根据题目中数据计算太阳1秒钟减少的质量。太 阳还能用多少年？
• 答案：AC
解析：本题考查核反应基本知识，主要考查四种核反应 的区别，解题关键是熟知核反应的四种类型和常见核反应方 程32H＋21H→42He＋10n 是核聚变反应，而不是衰变，A 对 B 错； C 和 D 选项的核反应方程均为核裂变反应，而不是衰变，C 对，D 错。
核聚变反应的能量问题
太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是 由电子和质子、氦核等组成，维持太阳辐射的是它内部的核 聚变反应，核反应为两个电子与四个质子聚变为氦。已知太 阳的质量为 2×1030kg，太阳向周围空间辐射能量的总功率 为 3.8×1026W。
重点难点突破
一、轻核的聚变 1．能量变化 比较比结合能的图线，聚变后比结合能增加，因此反应 中会释放能量。 例如21H＋31H―→10n＋42He＋17.6MeV
• 2．聚变发生的条件
• 要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作用的 距离10－15m，但是原子核是带正电的，要使它们接 近10－15m就必须克服很大的库仑斥力作用，这就要 求原子核应具有足够的动能。方法是给原子核加热， 使其达到几百万度的高温。
• 你知道太阳的能量来源于什么吗？
知识自主梳理
核裂变
1．定义 轻核结合成__质__量__较__大____的原子核的反应叫聚变。 例如21H＋31H―→42He＋10n 2．聚变发生的条件 使物质达到__几__百__万_____度的高温。 3．热核反应 轻核必须在很高的温度下相遇才能发生聚变放出更大 的能量，由于温度较高，所以聚变也称为____热___核____反应。
• 氢弹爆炸的威力相比原子弹爆炸的威力哪一个大？为 什么？
• 答案：氢弹的威力大，氢弹爆炸是核聚变的结果，而 核聚变释放的核能比原子弹中核裂变释放的核能要大 的多，故氢弹的威力大。
考点题型设计
聚变的核反应方程
我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反 应有：
(1)29325U＋10n→9308Sr＋13564Xe＋k10n； (2)21H＋31H→42He＋d10n；
• 关于这两个方程，下列说法正确的是( ) • A．方程(1)属于α衰变 • B．方程(2)属于轻核聚变 • C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1 • D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1 • 解析：方程(1)属于重核裂变，方程(2)属于轻核聚
变，选项A错而B对；由质量数和电荷数守恒得，k ＝10，d＝1，选项C对而D错。 • 答案：BC
(3)太阳每秒释放的能量为 3.8×1026J，则太阳每秒减少
的质量
Δm＝ΔcE2 ＝33.8××11008226kg＝4.2×109kg
太阳还能用 t＝Δmm＝42.×2×1013009s＝4.76×1020s
＝1.5×1013 年。 答案：(1)2－01e＋411H―→42He
(2)3.24×10－12J (3)4.2×一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠 ___自_身_产__生_的_热________就会使反应继续下去。
• 5．应用 • (1)核武器——氢弹
• (2)可控热核反应：目前处于探索阶段
受控热核反应
• 1．聚变与裂变相比有很多优点 • (1)轻核聚变产能___效_率__高____； • (2)地球上聚变燃料的储量___丰__富______； • (3)轻核聚变更为___安_全__、_清_洁________。 • 2．约束核聚变材料的方法 • ___磁_约__束___和___惯_性_约__束_______。