第六章 裂变化学-1
2024版第六节重核的裂变共13张PPT
10
03
重核裂变的实验方法与观测技术
2024/1/29
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裂变实验的基本方法与原理
静态裂变实验
通过测量静止重核自发裂变产生的碎片来研究裂变过程。这种方法可以精确测量裂变碎片的质量、电荷和动能分 布。
动态裂变实验
利用加速器加速重核至一定能量后诱发裂变，通过测量裂变碎片的飞行时间、角度和能量来研究裂变过程。这种 方法可以研究不同入射能量下的裂变特性。
7
原子核的液滴模型与裂变机制
2024/1/29
原子核的液滴模型
将原子核视为由核子组成的液滴，通过表面张力和库仑斥力维持平衡。当原子核吸 收中子后，液滴变得不稳定，可能发生裂变。
裂变机制
重核裂变通常通过慢中子或快中子轰击引发。中子被吸收后，原子核形成激发态的 复合核，经过一系列内部结构调整和能量释放，最终分裂成两个或多个中等质量的 核碎片。
高精度寿命测量 通过测量重核裂变产物的半衰期等参数，研究裂 变过程中的核结构变化和反应动力学。
高精度角分布测量
3
利用高精度探测器阵列，对重核裂变产物的角分 布进行测量，以揭示裂变过程中的核形状变化和 反应机制。
2024/1/29
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重核裂变理论模型的完善与发展
2024/1/29
微观理论模型的深入研究
基于量子力学等微观理论，深入研究重核裂变的微观机制和核结 构效应，提高理论模型的精度和可靠性。
宏观-微观理论模型的结合
将宏观模型和微观模型相结合，综合考虑核的宏观性质和微观结构 效应，建立更完善的重核裂变理论模型。
多体理论模型的发展
发展多体理论模型，考虑重核裂变过程中多个核子的相互作用和关 联效应，以更准确地描述裂变过程。
高中裂变知识点
高中裂变知识点一、核裂变和核聚变的区别核裂变是指重核（如铀-235）在吸收缓慢中子后发生不稳定的裂变，产生两个中子和一些裂变产物的过程。
这是一种释放巨大能量的过程，常用于核能反应堆和核武器。
核聚变是指轻核（如氘核）在高温和高压条件下发生融合，形成重核（如氦核）和释放出巨大能量的过程。
这是太阳和恒星内部的能量来源，也是人类追求的理想能源。
二、核裂变反应的原理核裂变反应的原理是将一个重核撞击入一个中子，使其不稳定，分裂成两个中子和一些核裂变产物。
这个过程会释放出大量的能量，可以用于发电和制造核武器。
核裂变反应通常需要适当的中子速度和密度，以保持裂变反应的持续性和稳定性。
在核反应堆中，通过控制中子的缓慢和增殖，可以实现持续的核裂变反应。
三、核聚变反应的原理核聚变反应的原理是将两个轻核（氘核）在高温和高压条件下撞击在一起，形成一个重核（氦核）并释放出大量的能量。
这个过程需要非常高的温度和压力，通常需要使用激光或磁场来控制和催化反应。
核聚变反应是目前科学家追求的理想能源，因为它具有许多优势，如燃料丰富、反应产物无辐射性和能源输出高等。
四、核裂变与核聚变的应用核裂变反应在核反应堆中用于发电，可以提供大量的清洁能源。
它还用于制造核武器，因为核裂变反应能够释放大量的能量。
核聚变反应目前还没有实际应用，但科学家们正在不断努力实现可持续的核聚变反应。
一旦实现，核聚变反应将成为人类的理想能源，可以解决能源短缺和环境污染等问题。
五、裂变和聚变的前景和挑战核裂变反应已经成为一种可行的能源选择，但仍然面临一些挑战，如核废料的处理和安全性问题。
此外，核裂变反应所使用的铀等材料也是有限的资源，需要谨慎管理和利用。
核聚变反应仍然面临许多技术难题，如高温和高压条件的控制、燃料供应和反应持续性等。
科学家们正在努力解决这些问题，并希望在未来几十年内实现可持续的核聚变反应。
六、结论核裂变和核聚变是高中物理学习中重要的知识点。
核裂变反应已经得到了应用，成为一种可行的能源选择；而核聚变反应仍然面临许多挑战，但有望在未来实现可持续的能源供应。
2024版重核的裂变高中物理选修教学课件PPT人教版
培养跨学科思维和创新能力
重核裂变研究涉及多个学科领域的知识和技术， 高中生应注重培养跨学科思维和创新能力，尝试 从不同角度思考和解决问题。
树立正确的科学伦理观念
在学习重核裂变过程中，高中生应树立正确的科 学伦理观念，认识到科学研究的责任和义务，遵 守学术规范和道德准则。
国际合作与竞争的加剧
重核裂变研究具有全球性和战略性意义，未来国际间的合 作和竞争可能会更加激烈。各国需要加强交流和合作，共 同推动重核裂变研究的发展。
对高中生的学习建议与期望
打好基础，掌握基本概念和原理
高中生在学习重核裂变时，应首先打好基础，掌 握基本概念和原理，如原子核结构、放射性衰变 等。
关注科技前沿动态
生了裂变反应。
实验数据分析与结论
数据分析
通过对探测器记录的数据进行分析，可以得到裂变碎片的质量分布、能量分布以及 射线的类型和强度等信息。这些数据反映了重核裂变的特征和规律。
结论
根据实验数据分析结果，可以得出以下结论：重核在吸收中子后会发生裂变反应， 产生中等质量的碎片和射线；裂变反应释放大量能量，是核能利用的重要途径之一； 重核裂变的特征和规律可以通过实验手段进行研究和掌握。
工业应用
重核裂变产生的中子可用于材料改 性、无损检测等领域。此外，核裂 变技术还可应用于海洋资源开发、 太空探索等领域。
05
重核裂变的环保与伦理问题
放射性污染及其危害
放射性污染来源
重核裂变产生的放射性物质，如铀、钚等的裂变产物。
对环境的影响
放射性物质对大气、水体和土壤造成污染，通过食物 链影响生物和人类健康。
第六节-裂变ppt
子质量都为m,普朗克常数为h,则所产生的光 子频率为______m__C_2__。
h
练习
3. 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子， 已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg，钍核质
量为3.786567×10-25 kg，α粒子的质量为
解：Δm=0.1933u Δ E=931.5×0.1933=1.8 ×102 MeV
例题2. 如下一系列核反应是在恒星内部发生的，
p 162C 173N
173N 163C e
p 163C 174N p174N 185O
185O175N e p175N 162C
其中p为质子，α为α粒子，e+ 为正电子，ν为一
种中微子。已知质子的质量为mp =1.672648×10 -27kg ， α粒子的质量为mα=6.644929×10 -27kg，正电子的 质量为me=9.11×10-31kg，中微子的质量可忽略不计。 真空中的光速c=3×108 m/s。试计算该系列核反应完成 后释放的能量。
解： 将六个方程式相加，得到
4p
2 e +2 +
ΔE= mc2 =(4m p– m - 2me )c 2
代入数字，经计算得到
ΔE=3.95×10-12 J
练习
1、太阳辐射能量主要来自太阳内部的
[D ]
A. 化学反应
B. 放射性衰变
C. 裂变反应
D. 热核反应
2、正、负电子相遇时湮灭,同时产生一对光
控制棒：镉，用于 吸收中子，控制
核反应的快慢。
原子弹：不可控的核反应
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖
高二物理裂变 聚变
练习
（2002年江苏综合）核反应方程式 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ,a= ，以mU、mBa、mKr分别表示 核的质量，mp、mn分别表示质子和中子的质量，C为光在真空中传播的速度，则在上述核反应中放出的核能量△E= 。
三、轻核的聚变
1、轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变。 2、在消耗相同质量的核燃料时，聚变比裂变能释放更多的能量。 如：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时，平均每个核放出的能量在3MeV以上。核反应方程是：
2
1H
3
1H
+
0n
1
4
2He
+
三、轻核的聚变
3、聚变反应又叫热核反应。 太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应。 氢弹就是根据热核反应的原理制成的。
例题
解析： α衰变过程中动量守恒。衰变后，设α粒子的速度为v1，新核的速度为 v2 。 由动量守恒定律得： (M-m)v 2 =mv1 α在磁场中作匀速圆周运动，其半径为 R=mv1/Bq v1 =BqR/m 在衰变过程中， α粒子和新核的动能来自于核能。 即△E=△mc2=1/2（M-m）v 2 2+1/2 mv12 得：△m=
裂变 聚变
一、怎样的核反应可以释放出能量
核子的平均质量
Z
D
E
F
Fe
C
B
O
核裂变 课件汇总.
将这两块半球形的核燃料，分开安装在炸弹中，其中一
块被固定，另一块后面装上普通炸药和引爆装置，当引
爆装置引起普通炸弹爆炸时，就把两块炸药迅速压在一 起，成为一个整块，这时核裂变开始并发生激烈的链式 反应，大量能量在极短的时间内放出，因而形成剧烈爆 炸，这就是原子弹爆炸的原理．
栏 目 链 接
核武器以其瞬时性、毁灭性和潜伏性对人类造 成无法估量的损害.1945年8月6日美军在日本广岛投下 的原子弹使广岛居民死亡 79 150 人，受伤和失踪 51 408 人，使广岛无辜居民蒙受极大灾难．禁止使用核
栏 目 链 接
武器、和平利用原子能既是全世界人民的要求，更是
人类发展进步的标志．
栏 目 链 接
1．裂变． 核物理学中把重核分裂成质量较小的核， 放出 核能的反应．用中子轰击铀核时，铀核发生 ________ 了裂变，裂变产物 ____________ 多种多样 ．一种典型的裂变反 应是生成钡和氪，同时放出3个________ 中子 ．核反应方程：
144 89 1 U＋n→__________________ 56Ba＋36Kr＋30n .
栏 目 链 接
着普通炸弹、原子弹．它们共同完成氢弹的引爆工作．
原子弹与氢弹是杀伤力极大的核武器，其杀伤力主
要表现在以下五个方面：一是光辐射．剧烈的核辐射产
生可见光和红外辐射，这种
辐射以光速传播，爆炸点附近首先受到这种非常强烈的
光照射，足以灼伤离爆炸点非常远的人员或引起火灾，
甚至人看到辐射光就能灼伤视网膜．二是冲击波．爆炸 时产生的内能使周围的温度急剧升高，造成周围的空气 急剧膨胀，形成高强度的冲击波，足以摧毁地面上的军 事设施和建筑物，造成间接杀伤．三是放射性辐射．核 裂变过程产生大量的 γ 射线， γ 射线辐射会对人体造成伤 害．四是放射性污染．裂变产生的碎片绝大部分具有放
新人教版《核裂变》ppt课件1
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达 到10-15m的距离。 ➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动 能。 ➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要 几百万度以上的高温。
为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所 以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。
氢弹
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核裂变和核聚变
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
9 22 3 U 51 0n 1 53 6B 8 a9 35 6 K r(3
1 0
n
)
12H12H 10n(
3 2
He
)
8282R 6 a82622Rn(
4 2
He
)
164C01 e(
14 7
N
)
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
3 He 核的质量为3.0150u。求：
2
（1）写出两个氘核聚变成
3 He
2
的核反应方程式
（2）计算上述核反应中释放的核能。
【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方 程即可求出反应释放的核能。
解答： （1）
1 2H1 2H 2 3H0 e 1n
1kg
U 235
92
含有2.56×1024个
U 235
92
，如果全部发生核
裂变，放出的能量为8.2×1013J
（2）链式反应：
U+n→B+a Kr 2 3 5 1
92 0
1 4 1 9 2 +31
56 36
0
n
? U→B+a 2 3 5 1 4 1 9
核裂变
式中σf和σA分别为裂变截面和总吸收截面。
裂变理论
关于裂变的全现象尚无为人们普遍接受的完整统一的理论，但是，关于裂变的各个方面，则已发展了一些较 成熟的理论模型。
裂变势能曲面的计算
最初是应用液滴模型的方法。即把原子核看成均匀带电的不可压缩的液滴，用一组形变参量描写核的各种形 状，原则上可以计算出各种变形下的势能。在得出的势能曲面（多维空间的曲面）上沿着能量最低的谷底，可以 画出裂变的“途径”，并求出势垒的各参量。在这个模型中，原子核的Z/A是一个关键的量，它反映了质子之间 库仑相互作用能量与核子之间核力相互作用的表面能量之比。Z/A越大，裂变势垒就越低，自发裂变几率也越大， 这是和实验测定的半衰期的变化趋势一致的。
两种因素综合作用的结果形成一个裂变势垒，原子核只有通过势垒才能发生裂变。势垒的顶点称为鞍点。到 达最终断开的剪裂点后，两个初生碎片受到相互的静电斥力作用，向相反方向飞离。静电库仑能转化成两碎片的 动能。初生碎片具有很大的形变，它们很快收缩成球形，碎片的形变能就转变成为它们的内部激发能。具有相当 高激发能的碎片，以发射若干中子和γ射线的方式退激，这就是裂变瞬发中子和瞬发γ射线。退激到基态的碎片 由于中子数（N）与质子数（Z）的比例（N/Z）偏大，均处于β稳定线的丰中子一侧，因此要经历一系列的β衰 变而变成稳定核（见远离β稳定线的核素）。这就是裂变碎片的β衰变链。在β衰变过程中，有些核又可能发出 中子，这此中子称为缓发中子。以上就是一个激发核裂变的全过程。
19.6核裂变(共31张PPT)
【解析】
作业
教科书88页“问题与练习”中的第3题、4题、5题
使裂变物质能够发生链式反应的最小体积，叫做它的临界体积，相应的 质量叫做临界质量
3.链式反应的条件： ①有足够浓度的铀235。
防止杂质吸 收中子，影 响链式反应
②有足够的慢中子。
③铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。
1.原子弹：足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临界质量。 铀-235 的临界质量约为 1 kg，质量超过1 kg则发生爆炸。
第6节 核裂变
1．核裂变 （1）核裂变：物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应 叫做裂变．
（2）核裂变的 过程演示图：
发现：1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现， 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。
（3）铀核裂变的一种反应方程：
→ U 235
92
+
1 0
n
141 56
控制棒
镉
吸收减速后的中子，控制反应速度
冷却剂
水或液态钠
把反应堆内的热量传输出去，用于发电， 同时也使反应堆冷却
防护层
金属套和钢筋混凝土 防止射线对人体及其他生物体的侵害
（3）核电站工作流程
工作原理： 核燃料裂变释放 能量，使反应区 温度升高
靠水和液态金属钠在反 应堆内外的循环流动， 把产生的热量传输出去
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
能量输出： 利用水或液态的金属钠等 流体在反应堆内外循环流 动，把反应堆内的热量传 输出去，用于发电
第六章 裂变化学
• 锆在水溶液中只存在一种氧化态Zr(Ⅳ)。根据离子势推断，锆的电荷多，离子半径小， 故它在水溶液中具有很强的水解、聚合和络合倾向。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变——只有较重的原子核才会发生
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变 从上图所示的比结合能曲线可以看出，中等质量核的比结合能比重核的结合能大，
根据质量亏损原理，重核裂变为较轻核时会有能量释放出来，轻核聚合成较重核时， 也会有能量释放出来。同时，试验发现只有较重的原子核才会发生裂变反应。 原子核裂变分为自发裂变与诱发裂变两类
Nb
• 铌是周期表中第五副族元素，最外层电子结构为4d45s1，原子质量为 92.9064，原子序数为41，在地壳中丰度0.002%。
• 铌最特征的价态是五价。它的氢氧化物具有两性。与锆一样，它的水 解、聚合和络合的倾向都很显著，它的水解能力比锆强。当铌的浓度 为10-5 mol/l 、pH为1.0-1.5时，开始生成胶体，但仍主要以离子状 态存在，溶液中同时存在带正电荷和带负电荷的离子。pH≥2时，铌 即产生强烈水解而生成Nb(OH)5 胶体。当铌的浓度为10-2-10-3 mol/l时，只要pH值达到0.2或0.3，就可生成难溶的Nb(OH)5。
自发裂变：是原子核在没有外来粒子轰击的情况下，处于基态的原子核自行发生 的裂变。如252Cf就是一个重要的自发裂变核，它的自发裂变分支比只有总衰变率 （衰变）的3%。
自发裂变和衰变是重核衰变的两种不同的方式。两者之间相互竞争。 原子核自发裂变的半衰期是原子核自发裂变概率大小的量度。自发裂变的半衰期 长的核素，其自发裂变概率就小，反之依然。
第裂变和聚变课件ppt
核武器
核武器是利用核反应产生大规模杀伤和破坏作用的 武器。
核武器具有巨大的杀伤力和破坏力，可造成人员和 物质的严重伤亡和损失。
核武器已成为国际政治和安全领域的重要议题， 国际社会普遍呼吁禁止和销毁核武器，维护世界
和平与安全。
04
02
核能发电具有高能量密度、低运行成本、不依赖化石燃料等优势，已成为现代 能源体系的重要组成部分。
03
全球已有数百个核反应堆在运行，为数十个国家和地区提供电力，减少了对化 石燃料的依赖，有助于环境保护和可持续发展。
核医学
核医学是利用核技术诊断和治疗疾病的医学领 域。
通过放射性同位素标记药物，可以用于追踪病 变、诊断疾病，以及治疗癌症等疾病。
供支持。
加强能源安全
发展多种能源来源，降低对化 石燃料的依赖，提高能源安全
性。THANKS源自险增加。放射性废料的处理
高放射性废料处理
高放射性废料具有极高的辐射能量和毒性，处理不当可 能对环境和人类健康造成严重影响。
低放射性废料处理
低放射性废料虽然辐射强度较低，但如果处理不当，仍 可能对环境和人类健康造成一定影响。
放射性废料储存和管理
为确保放射性废料的安全储存和管理，需采取严格的安 全措施和监管制度。
地球的演化
裂变和聚变在地球的演化过程中也发挥了重要作用。例如，地球的形成早期，大量的陨石 和小行星撞击地球，带来了大量的重元素，这些重元素通过裂变和聚变等过程为地球提供 了能量和物质支持。
02
裂变和聚变的物理机制
裂变的物理机制
核裂变是重核分裂成两个或多个较轻的原子核的过程 ，这个过程需要消耗一定的能量。
6.核裂变课件
链式反应的应用——原子弹
链式反应的应用——原子弹
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 成的蘑菇状云团，爆炸产生 的气流、烟尘直冲云天，高 达12英里多．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%
1、成本低 2、污染小 3、防止核泄漏
秦山核电站
课堂总结
1、核裂变？及其特点2、裂变方程ຫໍສະໝຸດ +→+
+
3、链式反应及其条件 4、核电站的工作原理
6.核裂变
一、核裂变
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼 发现，用中子轰击铀核235时，铀核发生了裂变。
重核分裂成中等质量原子核的核反应叫做核裂变
铀核的裂变方程
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的 反应是裂变为钡和氪，同时放出（ 三个）中子
，其核反应方程是：
+→
+
+（ ）
裂变中产生的中子如果继续与其他铀235核发生反应，引 起新的裂变，就能使核裂变反应不断的进行下去。这种由 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，叫做核裂变的链式反应。
广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。
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
二、核电站——核反应堆——可控链式反应
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
核电站——核反应堆——可控链式反应
链式反应
发生链式反应的条件：
铀块的体积大于临界体积，或者铀块的质量 大于临界质量。
核裂变 课件
知识点一 重核裂变及链式反应
提炼知识 1．裂变：重核被中子轰击后分裂成两块质量差不多 的新原子核，释放出核能的反应． 2．铀核裂变：用中子轰击铀核，铀核发生裂变，铀 核裂变的产物是多样的，其中最典型的反应是生成钡和 氪，同时放出三个中子．核反应方程式为： 23952U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n.
要引起链式反应必须使铀块的体积大于临界体积，选 项 B、C 正确．
答案：BC
名师点评 重核裂变的实质： (1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核，使之 分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更 多的中子的过程．
(2)重核的裂变是放能核反应，原因是核反应前后质 量有亏损，根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核 的比结合能要小．所以在重核分解为两个中等质量核的过 程中要释放能量，而且释放的能量远大于它俘获中子时得 到的能量．
(1)铀 235：俘获各种能量的中子都会发生裂变，且俘 获低能量的中子发生裂变的概率大．
(2)铀 238：只有俘获能量大于 1 MeV 的中子才能发 生裂变，且裂变的概率小．能量低于 1 MeV 的中子只与 铀核发生弹性碰撞，不引起裂变．因此，为了使链式反 应容易发生，最好利用纯铀 235.
【典例 1】 (多选)核心设施是核反应堆，核反应堆主要由 以下几部分组成：
(1)燃料：浓缩铀 235； (2)减速剂：铀 235 容易捕获慢中子发生反应，采用 石墨、重水或普通水做减速剂；
(3)控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法 减少中子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利 用镉吸收中子能力很强的特性，就可以容易地控制链式 反应的速度．
是( ) A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两
《裂变及其应用》 讲义
《裂变及其应用》讲义一、什么是裂变裂变，从字面上理解，就是一个物体分裂成多个部分的过程。
在物理学和核科学领域，裂变通常指的是原子核的分裂，这是一种释放巨大能量的过程。
但裂变的概念并不仅限于此，在生物学、社会学、经济学等多个领域，裂变都有着不同的含义和应用。
在原子核物理学中，裂变是指重原子核（如铀、钚等）在吸收一个中子后，分裂成两个或多个质量较小的原子核，并释放出大量的能量和中子的过程。
这一过程所释放的能量极其巨大，是核电站和核武器的基础。
在生物学中，细胞裂变是细胞繁殖的一种重要方式。
通过细胞分裂，一个细胞可以分裂成两个完全相同的子细胞，从而实现生物体的生长、发育和修复。
而在社会学和经济学中，裂变可以用来描述一个群体、组织或市场的分裂和分化，例如企业的裂变式发展、社交网络中的信息裂变传播等。
二、裂变的原理以原子核裂变为例，其发生的原理主要基于原子核的不稳定性和量子力学的规律。
重原子核通常具有较高的质子数和中子数，这使得它们处于一种不稳定的状态。
当重原子核吸收一个中子后，会形成一个处于激发态的复合核。
这个复合核会迅速发生形变，并最终分裂成两个或多个较小的原子核，同时释放出大量的能量和中子。
在细胞裂变中，细胞的遗传物质（DNA）首先进行复制，然后细胞质和细胞膜逐渐分裂，将复制好的遗传物质平均分配到两个子细胞中。
这个过程受到一系列细胞周期调控机制的精确控制，以确保细胞分裂的准确性和完整性。
对于社会和经济领域的裂变现象，其原理通常涉及到个体之间的互动、信息传播、竞争和合作等因素。
例如，在一个市场中，当新的技术或商业模式出现时，可能会导致原有的市场格局发生裂变，新的企业和产品崛起，旧的企业和产品衰落。
三、裂变的类型1、自发裂变自发裂变是指原子核在没有外界激发的情况下自行发生的裂变过程。
这种裂变的概率通常非常低，但对于一些重原子核来说，仍然是可能发生的。
2、诱发裂变诱发裂变是指原子核在吸收一个中子或其他粒子的激发下发生的裂变过程。
《裂变及其应用》 讲义
《裂变及其应用》讲义一、什么是裂变裂变，从字面上理解，就是一个物体分裂成多个部分的过程。
但在物理学、生物学、经济学等众多领域中，裂变有着更为精确和特定的含义。
在物理学中，裂变通常指的是原子核的裂变。
比如铀、钚等重原子核在吸收一个中子后，会分裂成两个或多个质量相近的原子核，并释放出大量的能量和中子。
这一过程被广泛应用于核电站和核武器中。
在生物学中，细胞裂变是细胞增殖的主要方式之一。
通过有丝分裂或减数分裂，一个细胞可以分裂成两个或更多的子细胞，从而实现生物体的生长、发育和繁殖。
而在经济学和商业领域，裂变常常被用来形容一种快速的增长模式，比如用户的裂变式增长、销售渠道的裂变等。
二、裂变的原理1、原子核裂变的原理原子核裂变的发生是由于重原子核的不稳定性。
当重原子核吸收一个中子后，会形成一个处于激发态的复合核。
这个复合核极不稳定，会迅速分裂成两个或多个较轻的原子核，并释放出大量的能量和中子。
释放出的中子又可以继续引发其他原子核的裂变，从而形成链式反应。
2、细胞裂变的原理细胞裂变主要包括有丝分裂和减数分裂两种方式。
有丝分裂是体细胞增殖的主要方式，其过程包括前期、中期、后期和末期。
在有丝分裂过程中，染色体复制并平均分配到两个子细胞中，从而保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。
减数分裂则是生殖细胞形成的方式，通过两次连续的分裂，染色体数目减半，产生配子，为有性生殖提供了遗传多样性。
3、商业裂变的原理商业中的裂变通常基于社交网络和用户传播。
通过提供有吸引力的产品或服务，并设计合理的激励机制，鼓励用户主动将产品或服务推荐给其他人。
当一个用户成功推荐给多个新用户，而这些新用户又继续推荐给更多的人时，就形成了裂变式的增长。
三、裂变的应用1、核能利用原子核裂变是核能发电的基础。
在核电站中，核燃料（如铀）在反应堆中发生可控的链式裂变反应，产生大量的热能。
这些热能通过冷却剂传递给蒸汽发生器，产生蒸汽驱动涡轮机转动，进而带动发电机发电。
裂片元素
? 由于水解，锆在水溶液中通常以ZrO22+ 离子形式存在。在硝酸溶液中，酸度 为1 mol/l 时即观察到锆的水解现象，它的水解能力比Hf 4+ 、Pu4+、Ce4+
都强。按照离子势判断，这几种离子的水解能力依下列顺序递减：
?
Zr4+ > Hf4+ > Ce4+ ≈Pu4+
? 在硝酸溶液中，锆的状态与硝酸浓度有关。它是以一系列含有NO3—和HO－ 配位体的络合物形式存在。当硝酸浓度大于1mol/l 时就有[Zr(OH) 2(NO3)]+ 和[Zr(OH) 2(NO 3)2]等存在。随着硝酸浓度增加，NO3—逐渐取代HO－基团。 在硝酸浓度接近5mol/l 时，锆以四硝酸根络合物存在。
? 锆在低酸度下的水解聚合生成不被TBP 萃取的氢氧化物或胶体，这一特性在 后处理工艺中常被用来增强对锆的去污。随着NO3—，特别是HNO 3 浓度的增 高将会形成可被TBP 萃取的硝酸盐。
? 锆与硝酸根形成各种络合物。其硝酸根络合物的组成与NO3—离子浓
度有密切关系。而且由于同时有锆的水化和水解反应发生，故锆与 NO3— 的络合反应也比较复杂，络合物将以一系列含不同NO3—和 OH—的络合状态存在。锆在硝酸水溶液中的络合状态与HNO 3浓度的
Nb
? 铌是周期表中第五副族元素，最外层电子结构为4d45s1，原子质量为 92.9064 ，原子序数为41，在地壳中丰度0.002% 。
裂变反应方程式
裂变反应方程式1. 介绍裂变反应是一种核反应，其核心是将某个原子核分裂为两个或更多的小的核子，同时释放大量能量。
裂变反应广泛应用于核能产生、核武器和核燃料处理等领域。
本文将介绍裂变反应的方程式，其中包括裂变过程中涉及的核素和产生的产物。
2. 裂变反应基础裂变反应的基础是原子核的分裂。
分裂可以由中子、光子或其他高能粒子引发。
在裂变反应中，一个大的原子核分裂为两个或更多的小核，同时释放出大量能量和中子。
3. 裂变反应方程式裂变反应方程式描述了裂变反应中涉及的核素和反应产物。
以下是几个常见的裂变反应方程式：3.1 乌235裂变乌235（U-235）是最常用于军事和平和用途的裂变材料之一。
以下是乌235的一个裂变反应方程式：n + U-235 -> Ba-141 + Kr-92 + 3n + 200 MeV在这个方程式中，n代表中子，Ba-141代表钡-141核，Kr-92代表氪-92核，3n代表释放出的3个中子。
3.2 钚239裂变钚239（Pu-239）是另一个常用于核反应的裂变材料。
以下是钚239的一个裂变反应方程式：n + Pu-239 -> Ba-141 + Zr-95 + 2n + 190 MeV在这个方程式中，n代表中子，Ba-141代表钡-141核，Zr-95代表锆-95核，2n代表释放出的2个中子。
3.3 裂变过程中的能量释放裂变反应过程中，释放出的能量非常巨大。
以乌235为例，每个裂变反应释放大约200 MeV的能量，这是化学反应能量释放的数百万倍。
这种巨大的能量释放是核能产生的基础。
4. 裂变反应应用裂变反应广泛应用于以下领域：4.1 核能发电核能发电是利用裂变反应产生的能量来产生电力。
裂变反应在核反应堆中持续进行，产生大量的热能，进而转化为电力。
这种方式具有高能量密度和较少的环境污染，是一种重要的清洁能源形式。
4.2 核武器裂变反应也是核武器的基础。
通过控制和加速裂变反应，可以制造出巨大的破坏力。
裂变的名词解释
裂变的名词解释在科学领域中，裂变是一个重要的概念。
它可以用于物理、化学以及生物学等各个领域的解释。
裂变的本质是指某个物理或化学过程中的分裂或分解，产生两个或多个新的关联物质或粒子。
本文将从不同学科的角度解释裂变，并分析裂变在各个领域的应用。
一、物理学中的裂变解释物理学中的裂变通常指核裂变，是一种原子核分裂的过程。
在核裂变中，一个重的原子核被撞击或吸收中子，然后分裂成两个或多个轻的原子核。
伴随着核裂变，大量的能量被释放出来，引发核反应。
核裂变是核能产生的一种重要途径，被应用于核电站和核武器等领域。
二、化学学科中的裂变解释在化学学科中，裂变常常指复杂化合物的分解。
例如，聚合物的裂变指的是高分子链的断裂，从而生成较小分子的过程。
这种裂变过程通常需要外界的刺激，如高温或高能辐射等。
化学裂变在聚合物材料的制备、废物处理和能源储存等方面具有重要应用。
三、生物学中的裂变解释生物学中的裂变可以指细胞分裂的过程。
细胞裂变是生物体生长、发育和繁殖的基础。
在细胞裂变中，一个母细胞分裂成两个或多个子细胞，在此过程中遗传物质的复制和分配也同时发生。
裂变是生物体体积增长和组织修复的关键过程，对于生命的延续和维持至关重要。
四、裂变的应用领域1. 能源领域核裂变是目前广泛应用于能源领域的一种裂变过程。
核裂变能够产生大量的能量，因此被用于核电站产生电力。
然而，核裂变也伴随着核废物的产生和核辐射问题，这需要严格的控制和管理。
2. 医学领域细胞裂变在医学领域有着重要的应用。
例如，干细胞的裂变能够产生不同类型的细胞，为组织工程和再生医学提供了重要的基础。
此外，癌细胞的裂变也是肿瘤治疗领域的关键研究方向之一。
3. 材料科学领域化学裂变在材料科学领域具有重要应用。
通过控制和调节分子链的裂变，可以制备出具有特定性质和功能的材料。
这些材料在电子、光学和能源存储等领域有着广泛的应用潜力。
五、裂变的潜在风险尽管裂变在各个领域都有着重要的应用，但其潜在风险也不可忽视。
裂变反应
1kg235U或239Pu裂变时释放的能量约相当于tTNT。
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裂变反应
原子能技术学术语
目录
01 概念
03 裂变释放的能量Βιβλιοθήκη 02 反应过程 04 应用意义
核裂变，是一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核、并在分裂时释放两到三个自由中子并释放巨 大能量的过程。裂变时释放的能量是相当巨大的，1千克铀-235的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量 （足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时），与燃烧300万吨煤释放的能量一样多。
应用意义
核裂变反应是反应堆中最重要的核反应。它的重要性在于，核裂变过程有大量的能量释放出来，同时释放出 中子。这就有可能在适当的条件下使这一反应过程自动持续下去，构成所谓“链式反应”，而人们就能够不断地 利用核反应过程中释放出来的能量或中子 。
核裂变的发现开始了核能时代，反应堆的发展使核能利用变成了现实，并缓解了化石燃料日益枯竭的能源危 机。发展核电首先必须保证反应堆的安全性，同时还应不断提高它的可靠性和经济性。这除了需精心设计、建造 和运行外，合理选择反应堆材料也是保证上述三性的关键。反应堆的创始人费米早在1946年就曾指出“核技术成 功的关键取决于堆内强辐射下材料的行为”，这个预言已被反应堆的实践和发展所证实，反应堆材料在核电站中 的作用和地位十分重要 。
当热中子（它的动能跟常温下气体分子的动能差不多）进入一些具有奇数中子的重原子核（铀-235，铀-235， 钚-239）内时，裂变就可能发生。重核分裂时产生两个较小的核和两个或更多个中子。
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第六章 裂变化学
1. 裂变化学的研究内容； 裂变化学：是核化学的一个分支，它是以可裂变 核素和裂变产物为研究对象，以放射化学方法为 研究手段，以裂变规律为研究目的的一门学科。 主要研究内容： ①原子核的裂变；②裂变产物的衰变链；③裂变产物 的化学状态；④裂变化学的试验方法；⑤裂变产 额的测量；⑥裂变的质量分布；⑦裂变的电荷分 布；⑧裂变产物的提取及综合利用。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变 原子核裂变的液滴模型 原子核模型认为原子核像一个均匀带电的液滴，原子核中的 每一个核子就像液滴中的一个分子，液滴模型的应用基于两个 事实： （1）原子核内核力之间的平均结合能正比于核子数，核子之 间的相互作用力具有饱和性，这一点与液体分子力的饱和性类 似； （2）原子核内核子所占的体积是守恒的，反应了核密度的饱 和性，这一点与液体的不可压缩性类似。 由于原子核内的中子不带电，质子带正电，原子核的液滴模 型就把原子核当作一个荷电的液滴来解释原子核的裂变。原子 核裂变的情况与一个液滴在外力作用下分裂成两个较小液滴的 情况类似。在核裂变的过程中，原子核也经历一系列的形变。 图解
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变 裂变位垒：原子核发生形变基态能量增高，当势能曲线达到 高峰位置时，就是鞍点状态。鞍点处的势能高度就是裂变位垒 的高度。 随着Z2/A值的增加，裂变位垒的高度减小。当Z2/A的值小 于35时，例如对那些中等质量的核，裂变位垒变得相当高。当 Z2/A值大于35时，原子核的裂变位垒高度就降到7MeV以下， 如锕系核素的裂变位垒高度约为6MeV。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变
原子核裂变的情况与一个液滴在外力作用下分裂成两个较小液滴的情况 类似。在核裂变过程中，原子核也经历一系列的形变。 核裂变的过程大体可分为三个阶段，两个隘口： 三个阶段：第一阶段从复合核的形成到鞍点； 第二阶段从鞍点到断点； 第三阶段断点之后； 两个隘口：鞍点：当裂变核形变到肯定要分离成两块的阶段时的状态；它 决定了核的裂变。 断点：分裂成两块之间再也不能发生任何交换时的状态，它决 定核裂变后裂变碎片的分布。 核裂变中的几个物理量 势能曲面：裂变势能曲面的概念只是说明在裂变过程形变时的稳定与否， 而不是表示核素的稳定与否。
第六章 裂变化学
1. 2. 3. 4.
裂变化学的研究内容； 原子核的裂变； 裂变产物； 裂变产物的化学状态；
第六章 裂变化学
1. 裂变化学的研究内容； 核裂变的发现是核科学发展史上的一个重要里程碑。 1939年O.Hahn和F.Strassmann发现裂变现象； 1942年12月，E.Fermi等人在美国芝加哥建成了世界上第一座 铀石墨反应堆，实现了人类首次驾驭原子能的壮举； 1945年美国爆炸了第一个原子弹，随后相继试验了氢弹；从 而开展了核武器的发展； 1954年原苏联建成世界上第一座核电站，开展了和平利用原 子能的新时代。 1947年，我国核物理学家钱三强和何泽慧夫妇首次发现三裂 变，即裂变生成两个中等质量的碎片之外，还有质量很轻 的碎片－粒子存在。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变
裂变的阈能：
裂变阈能：是指入射中子会诱发靶核裂变所必须具备的最低能量，即入射 中子必须具备的最小动能。 热中子能诱发235U发生的裂变，但不能引起238U发生裂变：由于在热中 子诱发235U裂变时，中子与235U形成的复合核是处于激发态的236U*。这里 的裂变核就是236U。由结合能公式计算出的激发能为6.54MeV，而236U裂 变的位垒高度是5.9MeV，由此可见，复合核的激发能大于裂变核的裂变位 垒高度，即E*Eb。所以，热中子就能引起235U发生裂变。但是，在238U （n,f）反应中，裂变核是239U，如果入射中子为热中子，它的复合核的激 发能为4.8MeV，但是裂变核239U的裂变位垒为6.2MeV，即E*Eb。所以 热中子不能引起238U发生裂变。当入射中子的动能大于1.4MeV时，才能发 生裂变。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变
裂变截面和激发曲线： 核裂变是核反应的一种形式。当一定能量的入射粒子轰击靶核时，可能 发生各种类型的核反应，每一种核反应被称为一个反应道。反应前的道被 称为入射道，反应后的道被称为出射道。每一种核反应的发生都有一定的 概率。反应概率的大小通常用反应截面来表示。 裂变截面：表示核裂变发生概率的一个物理量，被定义为一个粒子入 射到单位面积上只有一个靶核的靶子上时所发生的核裂变反应的概率。 表13.1 几种核素的热中子反应截面（b）
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变 诱发裂变：是指重核在某种入射粒子的轰击下，使 其能量提高到裂变位垒顶部而发生的裂变。与自发裂 变不同，诱发裂变是原子核反应的一种形式，是一个 核经过激烈变化重新组合成两个较小的核的极其复杂 的反应过程。诱发重核裂变的入射粒子可以是中子， 也可以是具有一定能量的带电粒子，例如p，d， 等 等，高能光子也能诱发重核裂变，叫光致裂变。 在原子核诱发裂变中，中子引起的诱发裂变最为重 要。因为，中子和靶核的作用没有库仑位垒的阻挡， 能量很低的中子就可以进入核内使靶核激发而发生裂 变。裂变过程中，又有中子发射出来，可以形成链式 反应。这是原子弹和反应堆的理论基础。
第六章 裂变化学
2. 原子核的裂变
第十三章 裂变化学
2. 原子核的裂变 从上图所示的比结合能曲线可以看出，中等质量核的比结合 能比重核的结合能大，根据质量亏损原理，重核裂变为较轻核 时会能量释放出来，轻核聚合成较重核时，也会有能量释放 出来。同时，试验发现只有较重的原子核才会发生裂变反应。 原子核裂变分为自发裂变与诱发裂变两类 自发裂变：是原子核在没有外来粒子轰击的情况下，处于基 态的原子核自行发生的裂变。如252Cf就是一个重要的自发裂 变核，它的自发裂变分支比只有总衰变率（衰变）的3%。 自发裂变和衰变是重核衰变的两种不同的方式。两者之间 相互竞争。 原子核自发裂变的半衰期是原子核自发裂变概率大小的量度。 自发裂变的半衰期长的核素，其自发裂变概率就小，反之依然。