《核聚变》课件1

(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)4.2×109kg
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
• 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。
• 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
• 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
• (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？
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。
• 4．特点
• 聚变反应一旦发生，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_______。
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，Biblioteka Baidu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。
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
(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
• 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。