裂变和聚变、核能及应用ppt 人教课标版
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人教版高中物理选修1-2：裂变和聚变_课件1
3．重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径．下 列说法中正确的是( )
A．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损 B．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加 C．裂变过程和聚变过程都有质量增加 D．裂变过程和聚变过程都有质量亏损 【解析】 重核裂变和轻核聚变都有核能释放出来，因 此，反应过程中都有质量亏损． 【答案】 D
关于铀核裂变，下述说法正确的是( ) A．铀裂变的产物是各种各样的，但只能裂变成两种不 同的核 B．铀核裂变时还能同时释放出多个中子 C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀 235 D．铀块的体积对产生链式反应无影响 【审题指导】 明确重核裂变的实质及发生重核裂变的 条件是解答本题必备的知识，同时也提醒我们，对一些重要 的概念及一些条件应强化识记和理解．
4．氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该 反应方程为：21H＋31H→42He＋x，式中 x 是某种粒子．
已知：21H、31H、42He 和粒子 x 的质量分别为 2.014 1u、 3.016 1u、4.002 6u 和 1.008 7u；1u＝931.5 MeV/c2，c 是真空 中的光速．由上述反应方程和数据可知，粒子 x 是________， 该反应释放出的能量为________MeV(结果保留 3 位有效数 字)．
【答案】 10n(或中子) 17.6
课标解读
裂变和聚变
重点难点
1.核裂变及链式反应与临界
1.了解核裂变及产生条件 体积．(重点)
和核能.
2.核聚变及可控热核反应．(
2.了解核聚变及可控热核 重点)
反应.
3.链式反应与可控热核反应
．(难点)
核裂变
1.基本知识 (1)定义 重核分裂为质量较小的核，释放出核能 的反应． (2)铀核裂变 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29325U＋10n―→14546Ba＋8396Kr＋310n
人教版九级物理全册核能共张PPT课件
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
U 235
92
01n
15461Ba
92 36
Kr
3 01n
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。
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。
1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完 全燃烧释放的能量。
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。
核反应
裂变：一个重核分裂成两个中等
大小的核。
聚变：两个轻核结合成一个较
大的核。
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。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻 核之间的距离达到10-15米。
常见的聚变形式：
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：
2 1
01n
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
U 235
92
01n
15461Ba
92 36
Kr
3 01n
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。
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。
1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完 全燃烧释放的能量。
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。
核反应
裂变：一个重核分裂成两个中等
大小的核。
聚变：两个轻核结合成一个较
大的核。
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。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻 核之间的距离达到10-15米。
常见的聚变形式：
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：
2 1
01n
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
5-4 核裂变与核聚变(课件)—高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
新知探究
知识点 3 核聚变
4．优点 核聚变产能效率高，燃料的储量丰富，更为安全、清洁。 5．实现困难 核聚变需要的温度太高，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，即磁约束和惯性约束
课堂训练
1.我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（又被称
为“人造太阳”）将在2020年投入运行，其所发生的可控核聚变
课堂训练
解析：A．根据质量数和电荷数守恒可知，X是中子，A错误；
B．大亚湾核电站是利用重核裂变来发电，B错误；
C．根据质能方程，该核反应所释放的核能为E m1 m2 m3 m4 c2
C正确；
D．比结合能大的原子核更稳，一个氘核与一个氚核结合成一
个核时，释放能量，则
4 2
He更稳定，比结合能更大，核子数守恒，
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
1.核反应堆：通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为核反应
堆．
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
新知探究
知识点 2 反应堆与核电站
2.反应堆工作原理 (1)热源：在核电站中，核反应堆是热源，铀棒是燃料，由天然铀或浓 缩铀(铀235的含量占2%～4%)制成，石墨(重水)为慢化剂，使反应生 成的快中子变为慢中子，便于铀235的吸收，发生裂变，慢化剂附在 铀棒周围．
4．链式反应的条件 (1)铀块的体积大于临界体积． (2)铀块的质量大于临界质量． 以上两个条件满足一个，则另一个条件自动满足．
名师指点
铀核的裂变和裂变方程 1．铀核的裂变 (1)核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复 核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形式。 (2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由 于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2～3个中子，这些中子 又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放出越来越 多的核能。
人教版《核裂变》课件ppt1〔完美版〕
慢中子作用的发现，大大增强了中子轰 击的效果，对重核裂变的发现提供了重要前 提.
7
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，称为 核反应．
原 子 核
电子
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
• 感谢阅读
（2）裂变产物 多种多样
+→
+
+
235 92
U
1 0
n15349Xe
3985Sr
201 n
U 235
92
+
1 0nBiblioteka 136 54Xe+
90 38
Sr
+
10
1 0
n
二、链式反应
核裂变发现之后，各国核物理学家立即 想到由核裂变可能释放的核能.但要利用核能， 必须产生自持的链式反应.
根据原子核的组成规律，重核中中子数 多于质子数，轻核质子数与中子数相等.重核 裂变成两个轻核，必将出现中子过剩的情况. 如果过剩的中子继续轰击别的重核，链式反 应可以自发进行.
主要贡献：费米-狄拉克统计、原子 核β衰变理论、证明元素受中子轰击发生 嬗变.
费米荣获1938年诺贝尔物理学奖.(因 发现用中子轰击产生的新放射性元素以及 原子核吸收慢中子所引起的有关核反应)
3
1934年，约里奥-居里夫妇发现α粒子 轰击铝片首次制造出人工放射性同位素.费 米得知后，想到用中子作为入射粒子比α粒 子有效得多.
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。
小结
• 核裂变 核裂变图像；迈特纳和弗里施的贡献
7
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，称为 核反应．
原 子 核
电子
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
• 感谢阅读
（2）裂变产物 多种多样
+→
+
+
235 92
U
1 0
n15349Xe
3985Sr
201 n
U 235
92
+
1 0nBiblioteka 136 54Xe+
90 38
Sr
+
10
1 0
n
二、链式反应
核裂变发现之后，各国核物理学家立即 想到由核裂变可能释放的核能.但要利用核能， 必须产生自持的链式反应.
根据原子核的组成规律，重核中中子数 多于质子数，轻核质子数与中子数相等.重核 裂变成两个轻核，必将出现中子过剩的情况. 如果过剩的中子继续轰击别的重核，链式反 应可以自发进行.
主要贡献：费米-狄拉克统计、原子 核β衰变理论、证明元素受中子轰击发生 嬗变.
费米荣获1938年诺贝尔物理学奖.(因 发现用中子轰击产生的新放射性元素以及 原子核吸收慢中子所引起的有关核反应)
3
1934年，约里奥-居里夫妇发现α粒子 轰击铝片首次制造出人工放射性同位素.费 米得知后，想到用中子作为入射粒子比α粒 子有效得多.
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。
小结
• 核裂变 核裂变图像；迈特纳和弗里施的贡献
[新版本]《核裂变与核聚变》PPT教学课件-人教版物理
![[新版本]《核裂变与核聚变》PPT教学课件-人教版物理](https://img.taocdn.com/s3/m/d4dbec583a3567ec102de2bd960590c69ec3d8c4.png)
(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，
优秀课件人教版高中物理选修3-5核聚变 (共16张PPT)
（2）地球上聚变燃料的储量丰富
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。 1L海水中大约有0.03g氘，如果发生聚变， 放出的能量相当于燃烧300L汽油,轻核聚变是能源危机的终结 者。
（3）轻核聚变更安全、清洁
实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持， 反应就自动终止了。
（4）反应中放射物质的处理较容易
氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的，放射性废 物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反 应而生成的放射性物质，比裂变所生成的废物的数量少，容 易处理。
2. 现在的技术还不能控制热核反应，问题有
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。
2 1 3 2 1 0
2 1
2 1
H H He H
2 1 3 2 1 1
3 1 4 2 1 0
H H He n
计算下面核聚变放出的能量:
2 1
H + H He + n
3 1 4 2 1 0
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
201 是铀裂变（ = 0.852MeV）的约4倍。 235 + 1
2、发生聚变的条件:
人教版物理选修3-5《核聚变》ppt课件(16页)
n
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
m mD mT (m mn ) 0.018884u
E mc2 0.01884 931.5MeV
E 17.59MeV
发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m 实现的方法有:
1、用加速器加速原子核； 不经济 ２、把原子核加热到很高的温度；
108～109K 聚变反应又叫热核反应
弹体
三种炸药：
普通炸药
小 型
铀235
原
子
外壳 弹 2 1
H
31H
4 2
He
1 0
n
普通炸药 爆炸 Ｕ235 裂变
氘、氚、重 氢化钾等
氘、氚 聚变
引爆装置
加深，直至完全学会消化。
建立 仪式感
做个便利贴 男孩/女孩
建立营造 自律圈
小作业
这并不是一份从天而降的普通作业~ 这是一份既能轻松完成，又能帮助你快速进步的高效小作业！ 1、结合本节所学的学习力相关常识，纠正自己目前存在问题的学习方 法， 养成良好学习习惯（可参考工具卡《高效学习力》）。 2、结合本节所学“学习的完整过程”和“高效学习模型”，对自己现 有 学习方法进行优化（可参考工具卡《高效学习模型》）。
《狂人日记》、《呐喊》、《孔 乙己》
《故乡》、《社戏》、《祝福》（图片来自网络） 。
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背 上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编 故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
物理人教版(2019)选择性必修第三册5.4核裂变与核聚变(共18张ppt)
解析： 核反应方程满足质量数和电荷数守恒，故A正确； 该反应为聚变反应，故B错误； 聚变反应中亏损的质量转化为能量，以光子的形式放出，故光子能量为
核电站工作流程
核电站工作流程
第一回路中的水被泵压入反应堆， 通过堆芯时核心反应放出的热使水的 内能增加，水温升高。第一回路的水 进入交换器，把热量传给第二回路的 水，然后又被泵压回反应堆。
在热交换器内，第二回路中的水 被回热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮 机运转。
核电站优缺点： （1）优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济。 （2）缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；
②核废料处理困难。
核污染的处理： 在反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏障裂变反应放出的各种射线，
核废料具有很强的放射性。需要装入特制的容器深埋地下。
三、核聚变
1. 核聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。
2. 核聚变条件：使原子核间的距离达到10-15m 3. 实现的方法：把原子核加热到温度达到几百万开尔文 4. 核聚变应用： 氢弹 5. 天然核聚变： 太阳的核燃烧
解析： 与核裂变相比轻核聚变更为安全、清洁，A正确； 自然界中最容易发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。
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在用中子轰击铀核的 过程中发现，生成物中有原子序数为56的元素钡。
奥地利物理学家迈特纳和弗里施对此做出了解释，铀核在被中子轰击后分裂 成两块质量差不多的碎块。弗里施借用细胞分裂的生物学名词，把这类核反应定 名为核裂变。
《核裂变与核聚变》PPT课件
例如：氢弹是利用核聚变原理制造的大规模杀伤 性武器
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”。
第15页/共20页
氢弹
世界第一颗氢弹——麦克 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云
“麦克”爆炸 成功
第16页/共20页
四、热核反应
1.学生阅读解决—— (1)什么是热核反应 (2)太阳的能源来自热核反应 (3)什么是可控热核反应 (4)氘核,氚核的来源
第19页/共20页
谢谢您的观看！
第20页/共20页
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例：
3 1
H
12
H
42
He
10
n 17.6MeV
1、轻核聚变的条件：
几百万度高温
核子要距 离十分近
加热 高温
热核反应
第13页/共20页
计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个量值虽然比一个铀核裂变产生 的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量
第9页/共20页
(3)重核裂变的应用
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，用于 吸收中子，控制
核反应的快慢。
原子弹：
不可控的核反应
第10页/共20页
原子弹爆炸时的蘑菇页
第12页/共20页
第17页/共20页
2、 热核反应的优点： （1）热核反应释放的能量比裂变大得多。 （2）反应后的废物较易处理。 （3）原料易得。
第18页/共20页
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
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”。
第15页/共20页
氢弹
世界第一颗氢弹——麦克 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云
“麦克”爆炸 成功
第16页/共20页
四、热核反应
1.学生阅读解决—— (1)什么是热核反应 (2)太阳的能源来自热核反应 (3)什么是可控热核反应 (4)氘核,氚核的来源
第19页/共20页
谢谢您的观看！
第20页/共20页
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例：
3 1
H
12
H
42
He
10
n 17.6MeV
1、轻核聚变的条件：
几百万度高温
核子要距 离十分近
加热 高温
热核反应
第13页/共20页
计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个量值虽然比一个铀核裂变产生 的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量
第9页/共20页
(3)重核裂变的应用
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，用于 吸收中子，控制
核反应的快慢。
原子弹：
不可控的核反应
第10页/共20页
原子弹爆炸时的蘑菇页
第12页/共20页
第17页/共20页
2、 热核反应的优点： （1）热核反应释放的能量比裂变大得多。 （2）反应后的废物较易处理。 （3）原料易得。
第18页/共20页
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
人教版高二物理选修_核裂变与核聚变PPT课件
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
原子弹爆炸时的蘑菇云
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例： 1 3H1 2H 4 2H1 e 0n1.6 7Me
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
中子
1 0
n
轰击 U 235 92
，竟然产生出了
141 56
Ba
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
235 92
U
被轰击后产
生出一种同位素
236 92
U
，形状也变得不稳定，并最终分
裂为两块碎片，同时放出中子
弗里施觉得这个现象和细胞的分裂比较像，所以把这 个核反应命名为核裂变
一块铀会不会因为不知道从哪儿飞来的一块中子就引
? 发链式反应呢
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。
发生链式反应的条件：
1、铀块的纯度必须足够高；
2、铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于
临界体积。
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高二物 理选修 _核裂变 与核聚 变PPT 课件（ 完整版 PPT)
新人教版《核裂变》ppt课件1
热核反应
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
谢谢观看！
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
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
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
裂变和聚变、核能及应用ppt 人教课标版共24页
谢谢！
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
标版
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
裂变和聚变、核能及应用ppt 人教课
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克。 ——马 克罗维 乌斯
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人工的热核反应可以通过原子弹爆炸时产生的高温来 达到，氢弹就是这样制成的．
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受控热核反应．
如果要使巨大的热核反应能量不是以爆炸的形式释放， 而是在人工的控制下逐渐地释出来并加以利用（例如发电）， 这称为受控热核反应．
（２）放射性沾染防护。
避开在沾染区或高照射量率的地区行动
及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染
人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽 量缩短时间
进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少 放射性物质在人体内的存留 搜集整理
核聚变与热核反应
核聚变是指由轻核，主要是指氘或氚核，
裂变和聚变 核能及应用
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回顾核反应中的能量变化
吸收能量 2.2MeV（ γ）
2 1
氘核
1 0 1 1
中子
质子
γ H n H
放出能量
中子
质子
1 0 1 1
氘核
2 1
2.2MeV（ γ）
n H H γ
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世界核能发电占全部电量1/4
斯洛伐克 47%
瑞典 46.8% 乌克兰 43.8% 韩国 42.8% 匈牙利 38.3% 亚美尼亚 36.4%
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梦想的力量 当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进
并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活 成功，会在不期然间忽然降临！
在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿 色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的 动物全部死亡．
“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十 分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩， 有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争 辉．我是死神，我是世界的毁灭者．”
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平均给合能
F
C
B
E D
O
核子的平均给合能随质量数的变化
A
Fe
A
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核裂变与链式反应
铀核裂变（核反应方程）
235 92
U n Ba Kr 3 n
1 0 141 56 92 36 1 0
一般来说，一个铀核裂变要放出2~3个中子。这 些中子又会引起新的裂变、释放更多的能量
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1、聪明出于勤奋，天才在于积累。 2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知 勤学早，白首方悔读书迟。 3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。 4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学 如磨刀之石，不见其损，日有所亏。
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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，伤亡共86000人， 占全市37% ．
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在山田须磨子（一位当年的爆 炸目击者）的一幅画：在遥远 的广岛上空，原子弹爆炸后发 出彩虹一般绚丽的光芒
核防护
对核袭击的防护大致可分为两大类。
（１）核爆炸瞬时效应防护。
利用工事进行掩蔽 在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背 向爆心卧倒，可减轻伤害。
核聚变 核裂变
平均给合能
F
C
B
E D
O
核子的平均给合能随质量数的变化
A
Fe
A
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物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放 出核能的反应叫做核裂变． 把两个轻核聚合成较重的核时，释放出核能的 反应叫做核聚变． + 裂变
+
聚变
思考:为什么轻核聚变和重核裂变都会放出能量？
在一定条件下（如超高温高压），发生聚合
作用，生成新的重核，并伴随着巨大的能量
释放的一种核反应，这种反应又叫热核反应．
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核聚变没有核裂变的放射污染等环境问题，而且其原料 来源几乎取之不尽，是最理想的能源方式。 热核反应在宇宙中是很普遍的现象，在太阳和许多恒星 内部，温度都高达１千万摄氏度以上，在那热核反应激烈地 进行着．
链式反应
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1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优 质煤完全燃烧时释放的能量．
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链式反应的应用——原子弹
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链式反应的应用——原子弹
原子弹装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中 产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一 座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一 个巨大的弹坑．
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第六节．核能利用
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反应堆
核反应堆是人工控制链式反应的装置
控制棒——镉棒
水泥防护层 燃料棒——铀棒 减速剂－石墨
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核电站与核能利用
利用反应堆工作时释放的热能使水汽化 以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。
大亚湾核电站
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秦山核电站
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。
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核能----解决能源危机的根本途径
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%