核反应核能精品PPT课件
核能课件ppt
如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若 照射650rad，则人100%死亡。
照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无 损害作用，往往需经20年以后，一些症状才会表 现出来。
放射线的主要来源
的新核，同时释放出能量的过程。
核能的和平利用――核电站
思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能Fra bibliotek内能→机械能→电能
核能的和平利用－－核电站
我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站
核电站的安全性
核电引起的主要安全问题： 1、核反应失控，会损坏设备，引起放射性物
质的泄露；
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
核能反应
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 核能→内能→机械能→电能 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
1、裂变 －－链式反应 知道肥料的吸收及流失灭虫
一个中子（随能量释放） 原子核发生变化过程中所释放出来的能量。 ——利用核聚变原理，制作氢弹。 鉴定古物所属的年代（放射性定年法） ——核聚变发电是21世纪正在研究中的重要技术，主要是把聚变燃料加热到1亿度以上高温，让它产生核聚变，然后利用热能。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
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核能(PPT课件(初中科学)15张)
2、核聚变 （轻核聚变） 是使2个质量较小的原子核在超高温的条件 下结合成较大的新核，并释放能量的过程。
热核反应 聚变需要很高的温度，所以也叫 热核反应
热核反应一旦产生，就不再需要外界给它能 量，依靠自身产生的热就使核反应继续下去。
核聚变的例子： 氢弹，它的威力比原子弹大得多 我国第一颗氢弹爆炸时的情景。
能穿透几厘米厚的铅板 和几十厘米厚的混凝土
2、过量的辐射对人体和动物的组织都有破坏作用。
人体受到放射性污染，轻者头晕、疲乏、脱 发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少； 而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、 甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因 突变和染色体畸变。
因此，在使用放射性物质时，必须注意安全， 也要防止放射性物质空气、水、生活用品等 的污染。
3、如果较少的量， 并谨慎地加以控制， 射线也可以为人类 服务。
放射性物质的标志
医疗上利用γ 射线治疗癌症。
浙江省秦山核电站
四、放射线
1、原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性 物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出
肉眼看不见的、能量很高的射线。
如α射线、β射线、γ射线。
射线 实质
运行距离
α
带正电的高速运动 的氦原子核流
在空气中只能前进几厘米
β
带负电的高速运动 的电子流
能穿透几厘米厚的铝板
γ
能量很高的电磁波
第7节 核能
一、核 能
原子核产生改变时所产生的能量
1、原子是由什么组成？ 2、原子核是由什么组成？
质子
原子核
中子
核外电子
二、获得核能有两种途径：
1、核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂 （重核裂变）成2个新原子核，并释放能量的过程
核能ppt课件
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我国第一颗原子弹爆 炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸 时的情景
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一、核能
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原子核 （正）
质子 （正）
中子 （不带电）
核外电子 （负）
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核能： 当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减 少，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，减少的质 量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放 出巨大的能量。
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二、裂变
裂变：用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核， 典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
1946-1948年我国物理学 家钱三强夫妇从实验中 观察到铀核的3分裂和4 分裂现象。
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2.链式反应
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引 起其它的铀235核裂变，就可使裂变反应不断进行下去， 这种反应叫做链式反应。
电能
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核电站：利用核能发电
核反应堆：控制链式反应的速度,能够缓慢、 平稳地释放核能的装置，是核电站的核心
能量转化：核能→内能→机械能→电能
特点：消耗燃料少、废渣少、成本低,特别适 合缺少煤、石油和水力资源的地方
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核反应堆核裂变产生的大量的 核能使水汽化变成水蒸气，水 蒸气带动汽轮机工作，汽轮机 推动发电机发电，实现了核能 向电能的转化。
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放射线
α射线：带两个单位正电荷（氦核） β射线：带一个单位负电荷（电子） γ射线：不带电（中子）
原子核 核反应与核能 PPT课件
2 个质子和 2 个中子 中子转化为质子和电子 衰变实质 结合成一个整体射出
衰变规律
211H＋201n→42He
10n→11H＋－01e
电荷数守恒、质量数守恒
第4课时
(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其 实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的 新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子． (3)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，它表示放射性元素衰变的快慢．
解析 A项表示α衰变，C项表示轻核聚变，D项不是重核裂
变，选项A、C正确，D错误；B项中核反应为原子核的人工
转变，选项B错误．
第4课时
考点三 核力与核能的计算 考点解读 1．核力
(1)含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把 核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核． (2)特点：①核力是强相互作用的一种表现； ②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内．因此每个 核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．
第4课时
二、核反应 [基础导引] 1．写出下列各放射性元素的 α 衰变方程：(1)29304Th(钍核)；
(2)6269Cu(铜核)． 答案 (1)23940Th→23808Ra＋42He (2)6269Cu→6227Co＋42He
2．写出下列各放射性元素的 β 衰变方程：(1)28434Bi(铋核)； (2)28140Po(钋核)． 答案 (1)24843Bi→28444Po＋－10e (2)21804Po→28150At＋－01e
其半衰期为 8 天．
①碘 131 核的衰变方程： 15331I→_______________(衰变后的
元素用 X 表示)．
第十五章第3单元天然放射现象、核反应、核能ppt
3．结合能 (1)结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时所 需的能量，或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 所需的能量． (2)比结合能：原子核的 结合能 与 核子数之比，也叫平均结
合能．比结合能越大，表示原子核核子结合得越牢固，
原子核越 稳定 ． 4．质量亏损
2 (1)爱因斯坦质能方程： E＝mc .
(
)
[思路点拨]
只要写出此核反应的核反应方程式便可得
出正确答案．
1 4 0 [解析] 其核反应方程为 A X ＋ n ―→ 2 He ＋ e， Z 0 2 -1
由核反应方程的质量数守恒和电荷数解得A＝7，Z＝3.
[答案] A
核能的产生和计算 1.获得核能的途径 (1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量
3．熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们理清思路，很快 写出正确的核反应方程．
234 4 (1)衰变：例：①238 U ―→ Th ＋ 92 90 2He 234 0 ②234 90Th―→ 91Pa＋－1e 4 17 1 (2)人工转变：例：①14 7N＋2He―→ 8O＋1H 4 12 1 ②9 4Be＋2He―→ 6C＋0n 1 136 90 1 (3)重核裂变：例：①235 U ＋ n ―→ Xe ＋ Sr ＋ 10 92 0 54 38 0n 1 141 92 1 ②235 92U＋0n―→ 56Ba＋36Kr＋30n 2 3 4 (4)轻核聚变：例：1 H＋1 H―→2 He＋1 0n
解析：β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质 子时所产生的，A错误；玻尔的基本假设是轨道、速度、 能量都是量子化的，B正确；半衰期由原子核的内部因 素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关， C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢 固，原子核越稳定，D错误． 答案： B
《核能》PPT教学课件
实验探究
【解析】原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组 成的，因此选项A错误；放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用，但是过量 的辐射对人体是有危害的，有时往往需经20年以后，一些症状才会表现出来 ，因此选项B正确；核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的， 不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造 成空气污染，选项C错误；，铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得 多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床， 另外铀是核裂变的原料，不是核聚变，故选核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固 ，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较大的原子核 发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能 量，这就是核能（nuclear energy）。
裂变
1934年至1938年，科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀235原子 核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨 大的能量。1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000 t煤完全燃烧时释 放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。这就好 比用火柴点燃木材，木材才能燃烧。假如外界的中子停止轰击，裂变 也就停止了。那么，怎样才能使裂变继续下去呢？
课堂练习
知识点一：核能的利用 例题1：2011年3月11日，日本发生里氏9.0级地震并引发海啸，
导致福岛核电站发生泄漏，造成重大人员伤亡和环境污染 ，下列说法中正确的是（D ）。 A. 核能是可再生能源 B. 核电站是利用化学能来发电的 C. 由于核反应堆爆炸而泄漏的大量放射性污染物，应及时排入大海 D. 向反应堆内注水降温是因为水的比热容较大
核能
知识点一：核能的利用 聚变：核聚变又称核融合、融合反应或聚变反应。有时把聚变也叫作 热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下 （如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重 的原子核（如氦），并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核 聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变， 核聚变可能成为未来的能量来源。
核反应和核能 PPT课件
（3）衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β 衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工 转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的 反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的 反应，A是聚变. 答案：（1）E A、B （2）140 86 （3）见解析
（4）核反应方程遵循的规律 ①质量数守恒. ②电荷数守恒.
3.核能 （1）核力：核子间的作用力.其特点为短程强引力：作用范围 为 2.0×10-15 m，只在相邻的核子间发生作用. （2）核能：核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核 子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能. （3）质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程 E= mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的 质量和要小 Δm，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能 ΔE=Δmc2.
第三单元 核反应 核能
基础整合
1.原子核的组成 （1）原子核由质子和中子组成. （2）具有相同的质子数、不同的中子数的原子互称为同位
素，同位素具有相同的化学性质. （3）物质发射射线的性质称为放射性，放射性元素自发地
放出射线的现象叫做天然放射现象.
2.核反应 （1）衰变射线，其射线的本质和性质如下表：
答案：A.
【例 4】 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有原来静止的铀核
238 U92 和 234 90Th，由于发生衰变而使生成物做匀速圆周运动. （1）试画出铀 238 发生 α 衰变时产生 α 粒子及新核的运动 轨迹示意图和钍 234 发生 β 衰变时产生 β 粒子及新核的运动 轨迹示意图.
（2）若铀核的质量为 M，α 粒子的质量为 m，α 粒子带的电荷量 为 q，测得 α 粒子做圆周运动的轨道半径为 R，反应过程中释放
人教版物理《核能》_PPT-优秀版
【获奖课件ppt】人教版物理《核能》 _ppt- 优秀版1 -课件 分析下 载
如果用一个中子轰击质量较大的原子核， 能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释 放出中子，这些中子又可以继续使其他的原 子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了. 如：用中子轰击铀235原子核就可以放出2至 3个中子，它们又可以引起其他铀核的裂变， 再放出几个中子，再引起裂变．这样，只要 有一个核发生了裂变，就可以引起一连串的 裂变，并放出大量的能量，这就是链式反应. 如下图所示.
课堂知识延伸
核能发电的优点和缺点. 优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量
的污染物质到大气中，因此核能发电不会造 成大气污染. 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二 氧化碳.
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核能是怎么来的
1 kg 铀完全反应时释放的能量超 过2 000 t 无烟煤完全燃烧时放出的能 量，1 kg 氢完全聚变时释放的能量相 当于40 000 t 无烟煤完全燃烧放出的 能量．如果人类完全掌握了核能的使 用技术，就可以说掌握了通向无穷能 源宝库的金钥匙.
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【例1】如图为核电站发电流程图，能量转化 的先后顺序为（ C ）
第3讲核反应和核能
第3讲核反应和核能1.(1)天然放射现象．元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素．物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．(4)放射性同位素的应用与防护．①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．②应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等．③防护：防止放射性对人体组织的伤害．2．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：A Z X→A－4Y＋42HeZ－2β衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e(3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关．(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言.(2)原子核衰变时质量数守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.【针对训练】1．(2012·上海高考)与原子核内部变化有关的现象是()A．电离现象B．光电效应现象C1.核反应在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．2．核力核子间的作用力．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内，只在相邻的核子间发生作用．3．核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．4．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2.【针对训练】2．(2012·广东高考)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.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是α衰变(1)根据半衰期的概念，可总结出公式N 余＝N 原(12)t /τ，m 余＝m 原(12)t /τ式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．(1)232 90Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成208 82Pb(铅)．以下说法正确的是( )A ．铅核比钍核少8个质子B ．铅核比钍核少16个中子C ．共经过4次α衰变和6次β衰变D ．共经过6次α衰变和4次β衰变(2)约里奥—居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P 衰变成3014Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是__________.3215P 是3015P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg 3215P 随时间衰变的关系如图13－3－1所示，请估算4 mg 的3215P 经多少天的衰变后还剩0.25 mg?(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒．现有四个核反应： A.21H ＋31H →42He ＋10nB.235 92U ＋10n →X ＋8936Kr ＋310nC.2411Na →2412Mg ＋ 0－1eD.42He ＋94Be →12 6C ＋10n(1)________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程．(2)求B1.(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程．重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能．为了使铀235裂变时发生链式反应，铀块的体积应大于它的临界体积．(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应．2．核能的计算方法(1)应用ΔE＝Δmc2：先计算质量亏损Δm，注意Δm的单位1 u＝1.66×10－27 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量，u是原子质量单位．(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能．根据ΔE＝Δmc2计算核能时，若Δm以千克为单位，“c”代入3×108_m/s，ΔE的单位为“J”；若Δm以“u”为单位，则由1u c2＝931.5_MeV得ΔE＝Δm×931.5_MeV.(1)23490Th是不稳定的，能自发的发生衰变．①完成23490Th衰变反应方程23490Th→23491Pa＋________.②23490Th衰变为22286Rn，经过________次α衰变，________次β衰变．(2)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？②求此过程中释放的核能．1．(2012·天津高考)下列说法正确的是()A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量2．图13－3－2甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图．图乙中检查所利用的射线是()甲乙图13－3－2A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以3.23892U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083Bi，而21083Bi可以经一次衰变变成210a X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81Ti，210a X和b81Ti最后都变成20682Pb，衰变路径如图13－3－3所示．可知图中()图13－3－3A．a＝82，b＝206B．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的C．②是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的D.23892U可经过若干次衰变都放出同一种粒子生成新的原子核21083Bi4．(2012·重庆高考)以下是物理学史上3个著名的核反应方程()x＋73Li―→2y，y＋147N―→x＋178Oy＋94Be―→z＋126Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子5．(2012·福建高考)关于近代物理，下列说法正确的是()A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程21H＋31H―→42He＋10n中，10n表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征6．(2011·重庆高考)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子的能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数7．(2013届宝鸡模拟)太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H→42He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X 的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是() A．方程中的X表示中子(10n)B．方程中的X表示电子(0－1e)C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c28．我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：(1)23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋k10n(2)21H＋31H→42He＋d10n关于这两个方程的下列说法，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＝8，方程(2)中d＝1D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝19．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为νe＋3717Cl→3718Ar＋0－1e，已知3717Cl的质量为36.95658 u，3718Ar的质量为36.95691 u，0－1e的质量为0.00055 u,1 u质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据可知，参与上述反应的电子中微子的最小能量为()A．0.82 MeV B．0.31 MeVC．1.33 MeV D．0.51 MeV10．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是() A．核反应方程是11H＋10n→31H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h(m1＋m2－m3)c211．裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：235U＋10n→13954Xe＋9438Sr＋310n92反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位u为单位)．已知1 u的质量对应的能量为9.3×102 MeV，此裂变反应释放的能量是________MeV.12．(2012·银川一模)核聚变能是一种具有经济性能好、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子．若已知氘原子的质量为2.0141 u，氚原子的质量为3.0160 u，氦原子的质量为4.0026 u，中子的质量为1.0087 u,1 u＝1.66×10－27 kg.(1)写出氘和氚聚合的反应方程；(2)试计算这个核反应释放出来的能量；(3)若建一座发电功率为3.0×105 kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半转变成了电能，则每年要消耗多少千克氘？(一年按3.2×107 s计算，光速c＝3.0×108 m/s，结果取两位有效数字)。
《核能》PPT
学习目标
1.掌握获得核能的两种途径。 2.用辩证唯物主义的观点看待和平利用核能。 3.了解我国核能的发展历史、现状和前景，培 养学生的爱国情感。
一、核能
原子核发生变化过程中所释放出 来的能量。
获得核能有两种途径：
1.裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个 新原子核，并释放能量的过程。
• 核聚变发电 ——核聚变发电是21世纪正在研究
中的重要技术，主要是把聚变燃料 加热到1亿度以上高温，让它产生 核聚变，然后利用热能 核武器 ——利用核聚变原理，制作氢弹。
氢弹爆炸时的场景
二、核能的和平利用――核电站
核电站是利用核裂变或核聚变反应所释放的 能量产生电能的热力发电厂。由于控制核聚 变的技术障碍，目前商业运转中的核能发电 厂都是利用核裂变反应而发电。
2个质量较小的原子核结合成质量较大的新 2.聚变
核，同时释放出能量的过程。
核裂变模型
中子就像点燃“核 燃料”的火柴。
核裂变应用
原子弹――根据 核裂变的原理制成。 属于不可控制的链式 反应的结果！
核聚变
氘核 氚核
一个中子（随 能量释放）
氦核
思考
太阳辐射出的光和热，通过什么方式得到的？
核聚变应用
在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损 害作用。
如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射 650rad，则人100%死亡。
照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无损害 作用，往往需经20年以后，一些症状才会表现出来。
放射线的主要来源
1)核武器试验的沉降物。 2)核燃料循环的“三废”排放。 3)医疗照射引起的。
核能的和平利用――核电站
初中物理《核能》(共13张)ppt18
3．核电站利用核能发电
核电站的核心设 备是核反应堆。核反 应堆是原子核发生链 式反应的场所。 1942年，人类利 用核反应堆第一次实 现了可控制的铀核裂 变。
目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电 发电量接近全球发电量的1/5。
链式反应如果不加以 控制，大量原子核就在一 瞬间发生裂变。释放出极 大的能量。
O
2．核能 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。 要使它们分裂或结合都是极其困难的。
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原 子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这 就是核能。
二、裂变
1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀 235原子核，使其发生了裂变。 1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤 完全燃烧时释放的能量。 1．发生裂变的条件
课堂小结
核能 裂变
原子弹 核反应堆 氢弹
聚变
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。 21、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 22、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 23、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 24、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给 时间来定夺。 25、没什么好抱怨的，今天的每一步，都是在为之前的每一次选择买单。每做一件事，都要想一想，日后打脸的时候疼不疼。 26、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡 慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。
核能(物理课件)(19)
东七中学 刘艳丽
复习提问
1、原子核是由什么组成？ 是由质子和中子组成的
原子核发生变化时，能量有什么变化呢？
一、核能 －－－原子核发生改变所产生的能量 获得核能有两种途径
1、裂变
2、聚变
核裂变
核裂变原子模型
原子弹――根据 核裂变的原理制 成。属于不可控 制的链式反应的 结果！
一、核能
－－－原子核发生改变所产生的能量 获得核能有两种途径
成2个新原子核，并释放能量的过程
例：原子弹
－－链式反应
2、聚变 是使２个质量较小的原子核结合成
较大的新核，并释放能量的过程
例：氢弹 太阳
－－热核反应
威力 比原子弹还大。
设疑：核能这么巨大，难道只能用于战争吗? 如何才能有效地控制核能的释放？
二、核能的和平利用――核电站
如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下 缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。
核能的和平利用――核电站
思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能
核能的和平利用――核电站
二、核能的和平利用－－核电站
1、能量转化：
核能
内能
机械能
电能
2、我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站
1、裂变 －质量较大的原子核在中子轰击下分裂
成2个新原子核，并释放能量的过程
例：原子弹
－－链式反应
2、聚变
2、核聚变 2个质量较小的原子核结合成质量较大
的新核，同时释放出能量的过程。
氘核 氚核
氦核
一个中子 （随能量 释放）
一、核能
－－－原子核发生改变所产生的能量 获得核能有两种途径
1、裂变 －质量较大的原子核在中子轰击下分裂
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目录
2.确定衰变次数的方法 (1)设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳 定的新元素ZA′′Y，则表示该核反应的方程为 AZX→ZA′′Y＋n42He＋m－01e. 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m. (2)确定衰变次数,因为 β 衰变对质量无影响,先由质量数的改变 确定 α 衰变的次数，然后再根据衰变规律确定 β 衰变的次数.
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二、原子核的衰变 1．原子核衰变规律
衰变类型 衰变方程
衰变实质
衰变规律
α 衰变
β 衰变
AZX→AZ－－24Y＋42He
AZX→Z＋A1Y＋－1 0e
2 个质子和 2 个中子
中子转化为
结合成一个整体射出
质子和电子
211H＋210n→42He
10n→11H＋0－1e
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
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特别提醒：(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个 别或少数原子核，无半衰期可言.,(2)原子核衰变时质量数守恒， 核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.
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即时应用 2 (2011·高考山东卷)碘 131 核不稳定，会发生 β 衰 变，其半衰期为 8 天． (1)碘 131 核的衰变方程：13153I→__________(衰变后的元素用 X 表示)． (2)经过__________天有 75%的碘 131 核发生了衰变． 解析：(1)根据质量数、电荷数守恒，13513I→13514X＋－1 0e. (2)根据 m＝m0(12)τt 得：0.25m0＝m0(12)8t ，解得 t＝16 天． 答案：(1)13154X＋－1 0e (2)16
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五、核裂变和核聚变 1．重核裂变 (1)定义：使重核分裂成_质__量__较__小___的原子核的核反应． (2)铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的 反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为23952U＋ ___10n___―→14546Ba＋8396Kr＋310n. (3)链式反应：由重核裂变产生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．
目录
2．核力 (1)概念：组成原子核的__核__子__之间存在的作用力． (2)核力特点 ①核力是_强__相__互__作__用___(强力)的一种表现，在它的作用范围内， 核力比库仑力大得多． ②核力是_短__程___力，作用范围在1.5×10－15 m之内． ③每个核子只跟_相__邻__的核子发生核力作用，这种性质称为核 力的饱和性． 3．质量亏损 (1)爱因斯坦质能方程：__E_＝__m__c2__. (2)质量亏损：原子核的质量_小__于__组成它的核子的质量之和的 现象．
1．三种射线
种类 组成
带电荷量
α射线 高速氦核流
2e
质量
速度 在电磁场中
4mp (mp＝1.67× 10－27 kg)
0.1c 偏转
贯穿本领
最弱，用 纸能挡住
对空气的 电离作用 在空气中 的径迹
很强 粗、短、直
β射线 高速电子流
－e
mp 1836
0.99c 偏转 较强，穿透几 毫米的铝板
较弱
细、较长、 曲折
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三、核反应的四种类型
类型
衰 α 衰变 变 β 衰变
可控性 自发 自发
人工转变 人工控制
重核裂变 轻核聚变
比较容易 进行
人工控制 除氢弹外 无法控制
核反应方程典型
29328U→29304Th＋42He
29304Th→29314Pa＋－01e 174N＋42He→187O＋11H (卢瑟福发现质子)
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(4)链式反应的条件：①要有足够浓度的235U；②铀块体积需 _大__于___临界体积，或铀块质量__大__于__临界质量． 2．轻核聚变 (1)定义：两个轻核结合成_较__重__的核，这样的核反应叫聚变． (2)聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温．
目录
要点透析•直击高考
一、三种射线的比较
目录
3．对半衰期的理解 (1)根据半衰期的概念，可总结出公式 N 余＝N 原(12)τt ，m 余＝m 原(12)t/τ 式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质 量，t 表示衰变时间，τ 表示半衰期． (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定 的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、 化合物)无关．
21H＋ 31H→42He＋10n
目录
即时应用 3 (2012·高考广东卷)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，
2．三种射线的本质：α射线是_氦__核___，β射线是___电__子_，γ射 线是__光___子． 三、原子核的衰变 1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成_新__核___的变 化．可分为__α_衰__变___、__β_衰__变___，并伴随着γ射线放出． 2．半衰期：放射性元素的原子核有__半__数__发生衰变所需要的 时间． 四、核能 1．核反应规律：在核反应中,__电__荷__数__守恒,__质__量__数__守恒．
42He＋94Be→162O＋01n (查德威克发现中子)
2173Al＋42He →3105P＋10,发现放射,性同 位素)
29325U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n
29325U＋10n→15346Xe＋9308Sr＋1001n
γ射线 高频电磁波
0
静止质 量为零 c(光速) 不偏转 最强，穿透几 厘米的铅板
很弱
最长
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即时应用1 (2011·高考浙江卷)关于天然放射现象，下列说法 正确的是( ) A．α射线是由氦原子核衰变产生 B．β射线是由原子核外电子电离产生 C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性 解析：选D.α射线是氦核流，A错；β射线是原子核内的一个中 子变成一个质子而放出的，B错；γ射线是原子核受激发而产 生的，C错；物质的放射性和半衰期与温度以及化合状态等无 关，由核本身的性质决定，故D项正确．