修(3-5)《重核的裂变》课件2[ww
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释放能量： ΔE=Δmc2 =201MeV
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过 2000 t 优质煤完全燃烧时释放的化学 能．
3、链式反应
3、链式反应
1、定义：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．
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。
世界核能发电占全部电量1/4
瑞典 46.8%
乌克兰 43.8%
韩国 42.8%
匈牙利 38.3%
亚美尼亚 36.4%
秦山核电站
三、核电的安全性
核反应堆的防护措施： 第一道屏障——耐高温腐蚀的陶瓷体燃料芯块 可以把98%以上的裂变产物滞留在芯块内。 第二道屏障——燃料元件包壳 由优质的锆合金制成，具有良好的密封性。 第三道屏障——压力壳 将燃料棒和一回路的水完全罩住，防止燃料元 件包壳少量射线泄漏。 第四道屏障——安全壳 由1m多厚的钢筋混凝土制成，整个核反应堆都 装在安全壳中。
第十九章 原子核
产生核能的条件：
——有质量亏损，是产生核能的先决条件。
核子平 均质量
分裂
ACB原子序数OFe一、核裂变
1、定义：物理学中把重核分裂成两个或多个
较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变．
2、铀核的裂变
1）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。 2）裂变产物（多种多样）
9 2 2 3 5 U + 0 1 n 5 1 6 4 4 B a + 3 8 6 9 K r + 3 0 1 n
2 9 3 2 5 U + 0 1 n 1 5 3 4 6 X e + 3 9 8 0 S r + 1 0 0 1 n
3）计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应：
9 2 2 3 5 U + 0 1 n 5 1 6 4 1 B a + 3 9 6 2 K r + 3 0 1 n
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核反应堆
通过受控核裂变反应获得核能的装置，可使裂变产生 的中子数等于各种过程消耗的中子数, 以形成所谓的自持 链反应(self-sustaining chain reaction)。
核发电量占总发电比例最多的10个国家是：
法国 75%
立陶宛 73.1%
比利时 57.7%
保加利亚 47.1% 斯洛伐克 47%
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
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
核电站
核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒
减速剂： 石墨、重水或普通水， 用于减小中子的速度
控制棒：镉棒，用于吸收中子， 控制核反应的快慢。
解决能源危机根本途径——核能。 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。 核聚变资源可使用几亿年。
核电站放射性气态废物和液态废物的处理：
采取贮存衰变等方法进行稀释，再排放到指定 的区域。
核电站固体废物的处理：
先在核电站内专用的废物库暂存，然后送到人 烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水 源的放置场永久贮存，一般要存放几百年。
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m U = 3 9 0 .3 1 3 9 1 0 -2 7k g ; m n=1.6749× 10-27kg
m B a=234.0016× 10-27kg; m kr=152.6047× 10-27kg 求：该核反应释放能量；
亏损质量：Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.3578×10－27kg
2、发生链式反应的条件： 铀块的质量大于临界质量，或者铀块的
体积大于临界体积。
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%．长 崎市60%的建筑物被摧毁， 伤亡86000人，占全市37% ．
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过 2000 t 优质煤完全燃烧时释放的化学 能．
3、链式反应
3、链式反应
1、定义：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．
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。
世界核能发电占全部电量1/4
瑞典 46.8%
乌克兰 43.8%
韩国 42.8%
匈牙利 38.3%
亚美尼亚 36.4%
秦山核电站
三、核电的安全性
核反应堆的防护措施： 第一道屏障——耐高温腐蚀的陶瓷体燃料芯块 可以把98%以上的裂变产物滞留在芯块内。 第二道屏障——燃料元件包壳 由优质的锆合金制成，具有良好的密封性。 第三道屏障——压力壳 将燃料棒和一回路的水完全罩住，防止燃料元 件包壳少量射线泄漏。 第四道屏障——安全壳 由1m多厚的钢筋混凝土制成，整个核反应堆都 装在安全壳中。
第十九章 原子核
产生核能的条件：
——有质量亏损，是产生核能的先决条件。
核子平 均质量
分裂
ACB原子序数OFe一、核裂变
1、定义：物理学中把重核分裂成两个或多个
较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变．
2、铀核的裂变
1）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。 2）裂变产物（多种多样）
9 2 2 3 5 U + 0 1 n 5 1 6 4 4 B a + 3 8 6 9 K r + 3 0 1 n
2 9 3 2 5 U + 0 1 n 1 5 3 4 6 X e + 3 9 8 0 S r + 1 0 0 1 n
3）计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应：
9 2 2 3 5 U + 0 1 n 5 1 6 4 1 B a + 3 9 6 2 K r + 3 0 1 n
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核反应堆
通过受控核裂变反应获得核能的装置，可使裂变产生 的中子数等于各种过程消耗的中子数, 以形成所谓的自持 链反应(self-sustaining chain reaction)。
核发电量占总发电比例最多的10个国家是：
法国 75%
立陶宛 73.1%
比利时 57.7%
保加利亚 47.1% 斯洛伐克 47%
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
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
核电站
核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒
减速剂： 石墨、重水或普通水， 用于减小中子的速度
控制棒：镉棒，用于吸收中子， 控制核反应的快慢。
解决能源危机根本途径——核能。 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。 核聚变资源可使用几亿年。
核电站放射性气态废物和液态废物的处理：
采取贮存衰变等方法进行稀释，再排放到指定 的区域。
核电站固体废物的处理：
先在核电站内专用的废物库暂存，然后送到人 烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水 源的放置场永久贮存，一般要存放几百年。
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m U = 3 9 0 .3 1 3 9 1 0 -2 7k g ; m n=1.6749× 10-27kg
m B a=234.0016× 10-27kg; m kr=152.6047× 10-27kg 求：该核反应释放能量；
亏损质量：Δm = (mu+ mn) - (mBa+mKr+3mn) = 0.3578×10－27kg
2、发生链式反应的条件： 铀块的质量大于临界质量，或者铀块的
体积大于临界体积。
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%．长 崎市60%的建筑物被摧毁， 伤亡86000人，占全市37% ．