第七章 核能利用与核武器
核能与核技术概论
核能与核技术概论概述核能是指从原子核中释放出的能量，是一种非常强大的能源形式。
核技术则是指利用核能进行科学研究、医疗诊断和治疗、工业生产等方面的技术手段。
核能与核技术的发展对人类社会产生了深远的影响，既为人类带来了巨大的利益，也带来了一系列的安全隐患与伦理道德问题。
核能的来源与利用核能的来源主要是核裂变和核聚变。
核裂变是指重核（如铀、钚等）被撞击后分裂成两个或多个轻核的过程，产生大量能量。
核聚变则是指两个轻核融合成一个更重的核的过程，同样会释放巨大的能量。
目前，核能主要是通过核裂变来进行利用，核聚变技术仍处于研究阶段。
核能的利用主要分为两个方面：核能发电和核技术应用。
核能发电是利用核裂变过程中释放的能量来产生蒸汽，驱动涡轮发电机发电。
核电站是目前应用最广泛的核能利用形式，它具有高效、稳定、低碳排放等优势。
核技术应用则包括医学、工业、农业、环境保护等多个领域。
例如，核技术在医学诊断中可以用于放射性示踪、肿瘤治疗等；在工业生产中可以用于材料检测、无损检测等；在农业方面可以用于辐照食品、育种改良等；在环境保护中可以用于核废料处理、水资源管理等。
核能的安全隐患与伦理道德问题核能的利用虽然带来了许多好处，但同时也伴随着一系列的安全隐患。
核事故是其中最为严重的问题，核电站发生事故可能导致放射性物质泄漏，对人类和环境造成巨大的危害。
例如，切尔诺贝利核事故和福岛核事故给人类敲响了警钟，引起了全球对核能安全的高度关注。
因此，核能的安全问题必须得到高度重视，需要采取严谨的管理和监控措施，确保核能的安全利用。
核能的利用也涉及到伦理道德问题。
核武器的开发与使用是最突出的问题之一。
核武器的威力极大，一旦使用将对人类和地球造成灾难性的后果。
为了维护世界和平与安全，国际社会制定了多个不扩散核武器的条约与协议，并努力推动核裁军。
核技术的发展与前景核技术作为一种高科技手段，具有广阔的发展前景。
随着科技的进步，核技术正在不断创新与发展。
核能的利用与核武器
核能的利用与核武器核能是一种强大而又复杂的能源形式，它既可以用于和平的目的，如发电，又可以被滥用为军事武器，如核武器。
本文将探讨核能的利用和核武器的威胁，并强调我们应该如何合理利用核能，同时采取措施保障世界的和平与安全。
一、核能的利用核能作为一种清洁而高效的能源，已经在世界各地得到广泛利用。
核能发电是其中最主要的利用方式之一。
根据国际原子能机构的数据，核能目前在全球发电中占比约为10%，同时发电量也在不断增长。
核能发电不产生大气污染物，对环境的影响相对较小，且能源转换效率高，这使其成为替代传统化石燃料的一种可行选择。
除了发电之外，核能还可以用于其他实际应用。
例如，核技术在医疗领域有着广泛的应用，如放射治疗用于癌症治疗、核磁共振成像用于疾病诊断等。
核技术还可以用于农业领域，如辐照食品杀菌和改良植物的育种。
二、核武器的威胁然而，核能的滥用将会造成严重后果。
核武器作为最具杀伤力和毁灭力的武器之一，给人类带来了巨大的威胁。
核武器的爆炸能力极为强大，一颗核弹头的威力足以摧毁整座城市，导致大量生命和财产的损失。
核武器的扩散也是一个严重的全球安全问题，因为核武器的存在不仅威胁到国际和平与安全，还可能导致核恐怖主义的出现。
三、合理利用核能的举措为了安全而和平地利用核能，国际社会应该采取一系列措施。
首先，各国应该严格遵守核不扩散条约，并加强核安全和核材料管理。
通过国际合作，共同维护全球核安全和防止核恐怖主义的出现。
其次，加强核能发电的安全性，改进技术，提高事故应对能力，并加强核废料的处理和储存。
核能发电站的安全应该是首要考虑的因素，各国应该共享各自的经验和知识，共同促进核能发电技术的安全性和可持续发展。
另外，继续推动替代能源的发展，减少对核能的过度依赖。
尽管核能是一种清洁而高效的能源形式，但并非是唯一的选择。
发展可再生能源、提高能源利用效率等都有助于减少对核能的需求，从而减少核能带来的安全隐患。
四、国际合作与核能发展国际合作是实现核能利用与核武器威胁消除的关键。
知识讲解 核能、核能的利用
物理总复习：核能、核能的利用编稿：xx 审稿：xx【考纲要求】1、知道核力及结合能、质量亏损等概念2、会配平和书写核反应方程式3、知道核能获取的两种方式，了解核反应堆的主要组成部分，能进行简单的有关核能的计算问题【考点梳理】考点一、核能要点诠释：1、核力核子间作用力。
其特点为短程强引力：作用范围为2.0×10－15m，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。
比结合能：结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能。
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。
不同原子核的比结合能是不一样的，由比结合能曲线可以看出：中等大小的核比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。
3、质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系，一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。
核子在结合成原子核时放出核能，因此，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m，这就是质量亏损。
由质量亏损可求出释放的核能△E＝△mc2；反之，由核能也可求出核反应过程的质量亏损。
4、△E＝△mc2是计算核能的常用方法。
在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。
若质量单位取原子质量单位u，则：此结论亦可在计算中直接应用。
另外，在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。
因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。
5、质能方程的理解对于质量亏损，切忌不能认为这部分质量转化成了能量，质能方程的本质是：第一，质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来。
第二，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量可以相互转化。
核能的利用和核武器的威力
核能的利用和核武器的威力核能是一种重要的能源资源，其在能源、医学和科学领域都有着广泛的应用。
然而，核能的利用也带来了核武器的威力，并引发了人们对于核能的争议。
本文将探讨核能的利用以及核武器的威力，并分析其对人类社会与环境的影响。
一、核能的利用核能是一种高效可再生的能源资源，可广泛应用于发电、温暖和制造等领域。
首先，核能发电是目前最为成熟和广泛使用的核能利用方式之一。
核能发电使用核反应堆将铀和钚等核燃料进行裂变，从而产生高温和高压蒸汽，驱动发电机发电。
核能发电具有高能源转换效率、低碳排放以及稳定供应等优势，对于满足日益增长的能源需求、减少温室气体排放以及缓解能源危机具有重要意义。
其次，核能在医学和科学领域也发挥着巨大的作用。
放射性同位素在医学诊断和治疗中起到至关重要的作用。
例如，放射性同位素碘-131可用于甲状腺疾病的治疗，放射性同位素氧-15可用于心血流动力学的研究。
核技术还应用于种子改良、食品辐照和碳14测年等领域，为人类社会的发展和进步做出了重要贡献。
二、核武器的威力核武器是一种毁灭性极强的武器，具有巨大的杀伤力和摧毁力。
核武器的威力主要来自核裂变或核聚变的过程。
核裂变是指重元素核分裂成两个质量较小的核，释放出大量的能量，而核聚变是指轻元素核融合形成较重的核，在此过程中同样释放出巨大的能量。
核武器所产生的爆炸威力来自于核裂变和核聚变过程释放出的能量，其摧毁范围和杀伤力极其广泛。
核武器的威力对人类社会和环境造成了巨大的影响。
核武器的爆炸不仅会造成大量的人员伤亡和财产损失，还会引发核辐射和核冬天等灾难性后果。
核辐射会导致人类和生物遭受放射性污染，引发癌症和遗传疾病等后果。
而核冬天则是指核武器爆炸后产生的尘埃和烟雾覆盖大气层，阻碍阳光照射，导致全球气温下降，对农作物和生物多样性造成威胁。
三、核能与核武器的平衡核能的利用和核武器的威力是两个相对独立的领域，但它们之间存在一种平衡。
核能的利用可以为人类社会提供清洁、高效的能源，推动经济发展和环境保护。
核能的利用与核电站
核能的利用与核电站核能是一种强大而复杂的能源形式，它可以通过核反应来释放巨大的能量。
在核电站中，核能被用来产生电力，为人们的生活和工业活动提供能源。
本文将探讨核能的利用以及核电站的运行原理和重要性。
一、核能的利用1.1 核能的来源核能的来源主要是重元素的原子核，如铀和钚。
这些原子核在核反应中释放出巨大的能量，这就是核能。
1.2 核能的运用领域核能有广泛的运用领域，包括但不限于以下几个方面：- 核电站：核能被用来产生电力，为整个社会提供稳定的能源供应。
- 核医学：核能被用来进行医学诊断和治疗，如核磁共振和放射性药物治疗等。
- 工业应用：核能被用来驱动工业过程，如浓缩铀的生产和核燃料的制备等。
- 科学研究：核能被用来进行基础物理学和核物理学的研究，帮助人们更好地了解宇宙的奥秘。
二、核电站的运行原理2.1 核反应堆核电站的核心部分是核反应堆，该堆由一系列核燃料组件和调控系统组成。
核燃料组件一般采用铀或钚等重元素，它们在核反应中释放出巨大的能量。
调控系统用来控制核反应的速度和强度，以确保核电站的安全运行。
2.2 蒸汽发电核反应堆中释放出的热能被用来加热冷却剂（通常是水）并产生蒸汽。
这些高温高压的蒸汽经过涡轮机，驱动发电机转动，最终产生电能。
核电站利用核能转化为电能的过程与传统的火力发电类似，只是能源的来源不同。
2.3 安全系统核电站配备了多个安全系统，以应对可能发生的异常情况，如冷却剂泄漏、核燃料过热等。
这些安全系统包括但不限于冷却系统、冷却剂循环系统和防辐射措施等，它们的存在和正常运行确保了核电站的安全性。
三、核电站的重要性3.1 稳定的能源供应核电站能够提供稳定的能源供应，可以满足社会对电力的需求。
相比于化石燃料发电，核能不受燃料贮备的影响，能够长期稳定地为社会提供电力。
3.2 减少碳排放核电站相比煤炭和天然气等传统火力发电方式，具有较低的碳排放量。
核能的利用对环境影响较小，有助于减缓全球气候变化和空气污染问题。
核能技术开发与利用作业指导书
核能技术开发与利用作业指导书第1章绪论 (3)1.1 核能概述 (3)1.2 核能发展历程与现状 (3)1.3 核能技术发展趋势 (4)第2章核能基础理论 (4)2.1 原子核结构 (4)2.1.1 原子核的组成 (4)2.1.2 核力与核能 (4)2.1.3 核壳层模型 (4)2.2 核反应与核衰变 (5)2.2.1 核反应 (5)2.2.2 核衰变 (5)2.2.3 核反应堆中的链式反应 (5)2.3 核物理参数及测量方法 (5)2.3.1 核物理参数 (5)2.3.2 核物理测量方法 (5)2.3.3 核物理实验设备 (5)第3章核能材料 (5)3.1 核燃料 (5)3.1.1 核燃料的提炼与加工 (6)3.1.2 核燃料功能要求 (6)3.2 中子慢化剂与冷却剂 (6)3.2.1 中子慢化剂 (6)3.2.2 冷却剂 (6)3.3 结构材料与功能材料 (6)3.3.1 结构材料 (6)3.3.2 功能材料 (7)第4章核能装置与设备 (7)4.1 核反应堆概述 (7)4.1.1 核反应堆基本原理 (7)4.1.2 核反应堆类型 (7)4.1.3 核反应堆关键部件 (8)4.2 核电站主要设备 (8)4.2.1 核蒸汽供应系统 (8)4.2.2 汽轮发电机组 (8)4.2.3 辅助系统 (8)4.3 核燃料循环设施 (8)4.3.1 核燃料制备 (8)4.3.2 核燃料加工 (8)4.3.3 核燃料后处理 (9)第5章核能反应堆类型 (9)5.1.1 压水堆概述 (9)5.1.2 压水堆工作原理 (9)5.1.3 压水堆特点 (9)5.2 沸水堆 (9)5.2.1 沸水堆概述 (9)5.2.2 沸水堆工作原理 (9)5.2.3 沸水堆特点 (9)5.3 重水堆与快堆 (9)5.3.1 重水堆概述 (9)5.3.2 快堆概述 (10)5.3.3 重水堆与快堆特点 (10)第6章核能安全与防护 (10)6.1 核能安全概述 (10)6.1.1 核能安全基本概念 (10)6.1.2 核能安全法律法规体系 (10)6.1.3 核能安全主要措施 (10)6.2 核及其预防 (10)6.2.1 核分类 (11)6.2.2 核预防措施 (11)6.2.3 核应急处理 (11)6.3 核废物处理与处置 (11)6.3.1 核废物分类 (11)6.3.2 核废物处理方法 (11)6.3.3 核废物处置技术 (11)6.3.4 核废物管理 (12)第7章核能经济性与环境影响 (12)7.1 核能经济性分析 (12)7.1.1 投资与运营成本 (12)7.1.2 核能电价竞争力 (12)7.1.3 核能经济性风险评估 (12)7.2 核能环境影响评价 (12)7.2.1 核能辐射环境影响 (12)7.2.2 核能热环境影响 (12)7.2.3 核能生物环境影响 (12)7.3 核能与可持续发展 (13)7.3.1 核能可持续发展概述 (13)7.3.2 核能可持续发展评价指标 (13)7.3.3 核能可持续发展策略 (13)第8章核能政策与法规 (13)8.1 我国核能政策概述 (13)8.2 核能法规体系 (13)8.3 核能国际合作与交流 (14)第9章核能技术开发与创新 (14)9.2 第四代核能系统 (15)9.3 核能小型化与模块化 (15)第10章核能应用拓展 (15)10.1 核能在电力领域的应用 (15)10.1.1 核电技术的发展 (15)10.1.2 核电机组类型及特点 (16)10.1.3 核电产业链分析 (16)10.1.4 核电安全与环保 (16)10.2 核能在非电力领域的应用 (16)10.2.1 核能在工业领域的应用 (16)10.2.2 核能在农业领域的应用 (16)10.2.3 核能在医学领域的应用 (16)10.2.4 核能在环保领域的应用 (16)10.3 核能在新能源领域的融合发展 (16)10.3.1 核能与可再生能源的融合发展 (16)10.3.2 核能与其他清洁能源的融合发展 (16)10.3.3 核能技术在新能源领域的创新与应用 (17)第1章绪论1.1 核能概述核能，作为人类在20世纪所掌握的一种新型能源形式，是指原子核内部蕴藏的巨大能量。
初中物理核能核反应和核能的利用
初中物理核能核反应和核能的利用核能是一种非常重要的能源形式，它在核应用领域扮演着重要的角色。
本文将重点介绍初中物理中的核能和核反应以及核能的利用。
一、核能的基本概念和特点核能是指原子核内部的能量，在物理学中也被称为原子核能。
核能的特点包括能量密度高、反应强度大、能量释放高等。
核能的来源主要有核裂变和核聚变。
二、核反应的基本原理核反应是指原子核发生变化的过程，可以分为核裂变和核聚变两种类型。
核裂变是指重核裂变为两个中等大小的原子核，并伴随释放巨大的能量。
核裂变常见的实例是铀-235裂变为巴里石-144和氪气-89的过程。
核聚变是指两个或更多原子核结合成一个更重的核，也伴随释放大量的能量。
核聚变在太阳和恒星中是主要的能量产生方式。
三、核能的利用方式核能的利用主要有核电站和核武器两个方面。
1. 核电站核电站以核能为能源，利用核裂变来产生热能，并进一步将热能转化为电能。
核电站具有环保、稳定的特点，能够提供大量的电力供给。
在核电站中，通过控制核反应堆中的裂变链式反应，使其保持稳定状态。
这样就可以控制核能的释放，以产生所需的热能。
2. 核武器核武器是指利用核裂变或核聚变释放的巨大能量来制造的破坏性武器。
核武器具有巨大的杀伤力和威慑力，且能够在短时间内造成大规模的破坏。
然而，由于核武器的巨大威力和后果不可控，国际社会普遍主张禁止核武器的扩散和使用。
四、核能的利与弊核能的利益在于其能源密度高、环保等特点，可以作为替代传统能源的一种清洁能源形式。
核能的利用还可以促进科学技术的发展，并为人类提供更多的能源选择。
然而，核能也存在一定的风险和问题。
核反应具有较高的安全风险，核废料的处理和储存也是一个全球性的挑战。
综上所述，初中物理中的核能核反应以及核能的利用是一个重要的话题。
通过了解核能的基本概念和特点，掌握核反应的原理，我们可以更好地理解核能的利用方式和其带来的利与弊。
随着科技的不断发展和人类对能源需求的增加，核能的研究和应用将会在未来得到更多的关注和发展。
核能的利用(科普版)课件PPT讲义
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
原子武器的使用使战争的破 坏力更大了，日本成为第一 个，也是迄今为止最后一个
遭受原子弹袭击的国家
反思（我们珍爱和平）
• 广岛核爆炸中爆心500米以内的被害者，有 90%以上的人当场死亡或当日死亡。500米到 1000米以内的被害者，超过60%-70%的人当 场死亡或当日死亡。暂时生存下来的人，有 50%的人在6天内死亡；过了6天，又有25%的 人死亡。直到1945年11月，爆心500米以内的 人98%-99%已经死亡；500米到1000米范围内， 90%的人已经死亡。从1945年8月到12月，总 共有9-12万人死亡截止到1999年，死于小男孩 原子弹的人数已上升至20万。目前广岛市依然 将相生桥附近的地区列为放射污染区。
第一道屏障是锆-4合金 的燃料包壳，它把核燃料及 其裂变产物封闭起来。
第二道屏障是壁后为 175毫米钢板制成的反应堆 压力容器以及相应的管道设 施，它把反应堆冷却剂包容 在里面，防止有放射性的反 应堆冷却剂外泄。
第三道屏障是反应堆 安全壳，它是高72.5米、外 径38米、厚1米的钢筋混凝 土制成的圆柱形建筑，内衬 6毫米的钢板。安全壳既能 抵御外部破坏。
原子弹
胖子
小男孩
小男孩（LittleBoy）-是人类历史上首次使用的核武器 （二战时投于广岛）
长：10英尺(3米)宽：28英寸(71厘米)重：8900磅(4000公斤)
• 爆炸威力：
小男孩装有60公斤的铀-235，当中 只有约一公斤在爆炸中进行了核裂 变，释放的能量约相等於一万三千 公吨的TNT烈性炸药，即大概为 5.5x1013焦耳
• 二战后广岛出生的畸形人口
• 原子弹爆炸后，广岛市重建为“和平纪念都市”最接近引爆位置 的幸存建筑物，定名为“原子弹爆炸圆顶屋”，为广岛和平纪念
物理教案核物理与核能的利用与应用
物理教案核物理与核能的利用与应用物理教案：核物理与核能的利用与应用引言：核物理是现代物理学的重要分支之一，它研究原子核的结构、性质和相互作用。
核能是利用核反应释放的能量来满足人类需求的技术手段。
本教案将介绍核物理的基本知识、核能的利用和应用，并通过实例展示核能在能源供应、医疗、农业等领域的重要作用。
一、核物理基础1. 原子核结构：- 介绍原子核由质子和中子组成，以及原子核的电荷和质量。
- 介绍质子数、中子数、原子质量和质量数的概念。
- 通过例子说明同位素和同位素的应用。
2. 核力和核力作用：- 介绍核力的性质和作用，解释原子核的稳定性和不稳定性。
- 介绍放射性衰变和核反应的基本概念。
- 通过实验展示核反应的过程和现象。
3. 核能级和放射性：- 介绍原子核能级和能级跃迁的基本原理。
- 解释放射性衰变和可控核反应的区别和应用。
- 通过实例展示核能的放射性测量和应用。
二、核能的利用1. 核能的利用方式：- 介绍核能的利用方式，包括核裂变和核聚变。
- 解释核裂变和核聚变的定义和原理。
2. 核能的应用：- 介绍核能在能源供应领域的应用，如核电站的设立和运行原理。
- 介绍核能在医疗领域的应用，如核医学和辐射治疗。
- 介绍核能在农业领域的应用，如辐照杀菌和育种技术。
- 介绍核能在环境保护和科学研究中的应用，如同位素示踪和碳14测年。
三、核能的挑战与发展1. 核能的优势和挑战：- 介绍核能相对于传统能源的优势和不足。
- 解释核能在安全、废物处理和资源利用方面的挑战。
- 通过实例展示核能事故对环境和人类健康的影响。
2. 核能的发展前景：- 分析核能的发展趋势，包括技术创新和政策支持。
- 介绍新型核能技术的研究和应用，如第四代核反应堆和核聚变实验。
结语：核物理与核能是现代科学技术的重要组成部分，它们对人类社会的发展和进步发挥着至关重要的作用。
通过深入理解核物理的基本知识、核能的利用和应用，我们可以更好地认识和应对核能在各个领域中所面临的挑战，促进核能技术的可持续发展，为人类社会的繁荣和可持续发展做出贡献。
核能的利用与核能的应用
核能的利用与核能的应用对于核能的利用与应用，我们首先要了解核能的概念及其特性。
核能是指原子核内部的能量，包括核裂变和核聚变。
在核子层面，核能是强大的，能够释放出比燃烧热和化学反应释放的能量更多的能量，但相应的，处理核能的过程也更加复杂和危险。
一、核能的利用1. 核电站核电站是利用核反应堆产生的热能发电的设施。
燃料棒中的铀核子裂变时释放出大量热能，通过热交换器转化为蒸汽，再驱动涡轮机发电。
与传统火力发电相比，核电更为清洁和高效，且燃料成本更低。
目前，全球有60多个国家拥有核电站，核电在全球电力供应中扮演着重要的角色。
2. 核医学核医学利用放射性同位素的物理特性来探测和治疗人类疾病。
与传统的X射线和CT相比，核医学能够提供更精确的图像和诊断，同时最大程度地减少对人体的伤害。
比如，甲状腺扫描、心肌灌注显像和PET扫描等都是核医学的应用。
3. 工业应用核技术可以用于原材料的分选、非破坏性检测、食品测量及杀菌、药品辐射杀菌和无损检测等领域。
比如，利用核技术可以对金属、塑料和玻璃等物料进行缺陷检查和质量控制；此外，核技术还可以被用于工业废水和废气的处理等环保措施。
二、核能的应用1. 核武器核武器是利用核裂变产生的能量制造的武器，具有极其容易破坏城市和伤亡人员的能力。
由于核武器的强大杀伤力，核武器被誉为最带有杀伤力的武器。
为此，国际社会已经实行了对核武器的禁止条约和控制措施，以避免核武器的使用。
2. 核辐射灾害核辐射是指核反应释放的能量或物质通过空气、水或土壤传播的过程，辐射波能够造成人体细胞的损伤。
因此，核辐射灾害成为一种非常危险的事故。
如1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故，都给当地带来了极其严重的后果。
综上所述，虽然核能具有巨大的能量和广泛的应用，但同时也存在极大的危险性和不可回复性。
因此，我们必须谨慎而熟练地使用核能，同时加强核能的安全管理，以确保人类的安全和福祉。
高中物理总复习之知识讲解 核能、核能的利用
物理总复习：核能、核能的利用【考纲要求】1、知道核力及结合能、质量亏损等概念2、会配平和书写核反应方程式3、知道核能获取的两种方式，了解核反应堆的主要组成部分，能进行简单的有关核能的计算问题【考点梳理】考点一、核能要点诠释：1、核力核子间作用力。
其特点为短程强引力：作用范围为2.0×10－15m，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。
比结合能：结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能。
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。
不同原子核的比结合能是不一样的，由比结合能曲线可以看出：中等大小的核比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。
3、质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系，一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。
核子在结合成原子核时放出核能，因此，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m，这就是质量亏损。
由质量亏损可求出释放的核能△E＝△mc2；反之，由核能也可求出核反应过程的质量亏损。
4、△E＝△mc2是计算核能的常用方法。
在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。
若质量单位取原子质量单位u，则：此结论亦可在计算中直接应用。
另外，在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。
因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。
5、质能方程的理解对于质量亏损，切忌不能认为这部分质量转化成了能量，质能方程的本质是：第一，质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来。
第二，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量可以相互转化。
第三，质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽静质量为零，但动质量不为零。
核能的利用ppt(浙教版九上)PPT课件
座城小市男在孩瞬间化为废墟。8月15
日日本无条件投降。
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4
爆炸区1.6公里内的所有生物全都荡然无
存。离发射场800米的一座32吨重的钢塔成了
一堆扭曲的废物。发射场周围800米的沙粒被
融202化0年10成月2日玻璃体，绿色透明似翡翠。
5
2020年10月2日
质子 原子核 （正） （正）
2020年10月2日
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按现在的能源消耗速度，世界上的 石油、天然气和煤等生物化石能源将在 几十年至200年内逐渐耗尽。
2020年10月2日
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2020年10月2日
3
1945年8月6日胖和子8月9日， 美国将两颗外号为“小男孩”
和“胖子”的原子弹，分别投
到日本的广岛和长崎，原子弹
爆炸时释放出的巨大能量将两
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
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2020年10月2日
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中子 （不带电） 核外电子 （负）
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当原子核发生改变时就会释 放出巨大的能量（核能）。
获得核能的途径：
（1）核裂变
（2）核聚变
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（1）核裂变
质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个 新原子核，并释放出能量的过程。
核能的利用和核废物处理
核能的利用和核废物处理随着能源需求的不断增长和对环境的关注，核能作为一种清洁、高效的能源形式，受到了广泛的重视。
本文将探讨核能的利用以及核废物的处理问题。
一、核能的利用核能是通过核裂变或核聚变反应获取的能量。
核裂变是指原子核撞击后分裂成两个或更多的碎片，释放出大量能量。
核聚变是指两个轻核聚合成一个重核，同样也会释放出巨大的能量。
1.1 核能发电核能发电是利用裂变反应中释放的能量来产生电力的过程。
核反应堆通过控制中子的速度和密度，控制核链式反应的程度，从而产生热能，通过蒸汽轮机和发电机将热能转化为电能。
核能发电具有高效、稳定的特点，不受地理环境限制，且能源密度高。
1.2 核能在医学和工业中的应用除了发电以外，核能还有广泛的应用领域。
在医学中，核技术可以用于诊断和治疗疾病，如放射性同位素用于放射性示踪、放射性疗法等。
在工业领域，核技术可以用于材料检测、食品辐照灭菌等。
二、核废物处理核能的利用带来了核废物的产生问题。
核废物是指核反应过程中产生的放射性废物，其中包括高放射性废物和低放射性废物。
2.1 高放射性核废物处理高放射性核废物是指放射性活度非常高的废物，它们需要在安全的条件下进行长期储存和处理。
一种方法是将其封存在高密度的材料中，形成不渗透的容器，以防止核废物的泄漏。
另外，可以考虑将高放射性废物进行再处理或转化成稳定的同位素，以减少其放射性活度。
2.2 低放射性核废物处理低放射性核废物相对来说放射性活度较低，处理较为简单。
通常采用隔离和封装的方法，将核废物存放在专门设计的储存容器中，再进行安全的埋藏，或者将其进行长期的监测。
三、核能的发展和挑战尽管核能具有诸多优势，但是也面临一些挑战和争议。
其中包括核能事故的风险、核废物的处理和储存问题、核扩散的风险等。
为了更好地利用核能，我们需要加强核安全措施，研发更先进的反应堆技术，并致力于核废物的安全处理与储存。
结论核能的利用可以为我们提供清洁高效的能源，满足不断增长的能源需求。
论核能利用以及核安全
论核能利用以及核安全——课后有感在没上《核武器与国家核安全》这一课程的时候，我可谓是对核武器以及核安全一无所知，甚至认为核武器就是用来打击别人的，却没想到它还起到了一定的威慑作用。
中国即使在最困难的三年时光里、在失去了苏联的援助以后，国家领导人们也坚持研制核武器。
邓稼先也曾经说过：“研制核武器是中国人民的利益所在。
国外对我们封锁，专家也撤走了，现在只有靠我们自己了。
我们要甘心当一辈子无名英雄，还要吃苦担风险。
但是，我们的工作能震我国威，震我军威！我们为这个事业献身是值得的！”以此可见，中国在研制核武器方面所面临的艰苦条件以及研制核武器的决心。
中国的核武器是研制出来了，但是在核能利用以及核安全方面又面临着一些难题。
核能是人类历史上的一项伟大发明，它的诞生意味着人类对能源的利用和发展进入了一个新的篇章。
在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。
二战时，原子弹诞生了。
人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。
美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。
核能利用主要体现在一下几个方面：1、核工业本身，如核工业能利用核能使之转变为电能、热能和机械动力2、对其他部门，如向国民经济各部门提供多种放射性同位素产品、同位素仪器仪表以及辐射技术等核技术，在辐射加工、食品保鲜、辐射育种、灭菌消毒、医疗诊断、示踪探测、分析测量和科技生产等方面发挥愈来愈大的作用。
3、人类医学，如诊断疾病、辐射消毒。
核能发电是指利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。
核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多，比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。
中国大陆的核电起步较晚，80年代才动工兴建核电站。
中国自行设计建造的30万千瓦（电）秦山核电站在1991年底投入运行。
大亚湾核电站于1987年开工，于1994年全部并网发电。
比起传统的的发电方式，核能发电具有许多得天独厚的优势，如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空气污染；核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，同样的，核能发电也拥有许多显而易见的缺点，如核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰；核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。
核能的利用--浙教版
氘核
氦核 氚核
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
成2个新原子核，并释放能量的过程 －－链式反应 例：原子弹
较大的新核，并释放能量的过程 例：氢弹 －－热核反应 太阳 3、聚变威力更大
2、聚变 是使２个质量较小的原子核结合成
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
裂变： 质量较大的原子核在中子轰击下分为 2个新原子核，并释放出能量的过程
链式反应
原子弹就是根据裂变 的原理制造的
1964年10月16日14时59分50秒整，在中国新疆 罗布泊腾起了蘑菇云：中国成功进行了第一次当量 为2万吨梯恩梯炸药的核试验，爆炸了一颗原子弹。
αβγ
射线
放射性物质的标志
人体受放射性危害，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
核电站的废物处理系统
; / 扫地机
svc69svt
表述有张有弛，发挥得淋漓尽致敬告各位哪——我兄妹本不是江南人啊，黄河以北有家园；辗转南下万里行，只为爹爹他美好梦想揣在心！ 爹爹识文断字多才艺啊，爹爹耿直善良有理想；他梦想着创建小学堂，他立志要造福乡里美名扬！我们为了理想不畏难哪，我们背井离乡 南下来；期望在鱼米之乡淘得金，期待着衣锦还乡归故里！我们前年落脚汉口镇啊，开了个“粮油零售店”；首次创业生意兴，我父子们 辛苦经营喜在心！不成想去年八月十五夜，洪水淹没汉口镇；我家小店虽受损，所幸父子们住在楼上人无恙。汉口镇损失严重难复荣啊， 我父子们无奈过江南；武昌镇喜遇好心的白家人，我们栖居做小本儿生意近半年。白幺爹码头装船遭不幸啊，可怜的白家母女如塌天；我 父子们全力帮助渡难关；而后继续沿江南下再发展，哪知道入夏以后雨水繁啊，我父子们沿江南下多磨难；两日路上行，三日客栈停，找 不到落脚之地我们受熬煎。看看沿江立足不可能啊，爹爹带我们改道景德镇；早听说瓷都繁华商人多，开一个小饭店或许有前景！又一个 连续几日阴雨天啊，我们无奈滞留在小客栈；且喜那日里天放晴了，为赶路程我们抄近道把碧山翻。抄近路只为着赶路程啊，哪知道塌天 大难在眼前；我兄妹三个刚刚到山顶，溃坝洪水中爹爹他痛丧生痛断了肝肠肝肠断啊，我们只能打掉牙齿往肚里咽；没有了爹爹路还得走， 爹爹没了他的志还在！一步一挪出山去啊，十里之外有村庄；庄前东行大道路，那是爹爹给我们指的路！艰难徒步三日后啊，终于来到景 德镇；痛失爹爹又少银，我们只能在深巷里廉价小屋暂栖身。想做生意两手空啊，想找活儿干也未成；转遍街面问遍了店，只能在贵酒店 献艺赚本钱。且喜老板知我们的难啊，留我们宝地献艺百日约；如今攒够了本钱期将满，改做生意艰苦奋斗图发展！在此一谢景德镇啊， 接纳了我们落难的人；二谢“盛元大酒店”，高薪助我们谋出路；三谢景德镇的父老兄弟姐妹们，更要谢在场诸位的热情捧场，才让我们 发奋献艺达圆满。一阵雷鸣般的掌声和欢呼声突然间从大厅的中后边爆发而起，并且很快就往前延绵。除了那个姓吴的阔佬及其狐朋狗友 们全都呆若木鸡之外，他们两旁饭桌上的那些衣着阔绰的外地大商人们，也不再是面无表情的样子了，有几个还兴奋地加入到了鼓掌和欢 呼的人群之中。掌声和欢呼声引来了街面上的不少路人，他们纷纷围到酒店的门口惊奇地朝里边张望掌声和欢呼声稍稍平息时，耿正那一 长段满含感激之情，而又非常悠扬婉转的过门曲儿也正好拉完了！委婉的歌声再次回荡在大厅内外人生啊短短数十年，生生不息代代延； 正如那长江后浪推前浪，浪浪延续汇江河，浪浪延续汇江河！如今爹爹人虽去，不屈的志气依然在；时刻激励着儿女们，造福
核能的利用--浙教版
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
裂变： 质量较大的原子核在中子轰击下分为 2个新原子核，并释放出能量的过程
链式反应
原子弹就是根据裂变 的原理制造的
1964年10月16日14时59分50秒整，在中国新疆 罗布泊腾起了蘑菇云：中国成功进行了第一次当量 为2万吨梯恩梯炸药的核试验，爆炸了一颗原子弹。
氘核
氦核 氚核
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
成2个新原子核，并释放能量的过程 －－链式反应 例：原子弹
较大的新核，并释放能量的过程 例：氢弹 －－热核反应 太阳 3、聚变威力更大
2、聚变 是使２个质量较小的原子核结合成
秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔， 是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营 管理的30万千瓦压水堆核电站。
核能的和平利用――核电站 利用核裂变
二、核能的和平利用－－核电站
1、能量转化：
内能 机械能 电能 核能 特点：消耗燃料少，成本低
2、我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站 3、存在的问题： －－放射性污染
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 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
聚变:使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
αβγ
核能的开发与利用
1、核能的来源从1932 年发现中子到1939 年发现裂变，结果经历了七年之久才把巨大的裂变能从铀核中解放出来。
它同已知的只有几个电子伏的化学能相比要大几百万倍，而同一般的核反应能相比也要大十倍左右。
科学家们为了能很好利用它，就需要设法找到产生这种巨大能量的根源。
早在发现放射性和放射性核素的初期，人们从贝克勒尔和皮埃尔·居里曾经被镭射线烧伤过皮肤的现象中觉察到，各种射线的确具有很大能量。
例如，铀原子核衰变能量要比碳原子化合时所释放的能量大两百万倍。
而人类对各种化学能的应用早就开始了，但对放射能的实际应用却迟迟不得实现。
这是由于这些放射能的释放过程非常缓慢，也就是说这些天然放射性核素哀变时的能量释放率太小，故没有开发应用的价值。
即使这样，科学家们还是对放射能的来源问题很感兴趣。
从唯物主义者对物质世界的认识论观点出发，各种能量都不能凭空臆造或无中生有，它只能隐藏在物质之中。
当时人们已知原子是组成物质的最小单位，因此很自然地认为放射能是存在于原子内部。
那是在1903 年，当卢瑟福研究了α 射线的能量后曾经指出：“这些需要加以思考的事实都指向同一个结论，即潜藏在原子里面的能量必是巨大无比的”。
所以至今人们仍把放射能叫做“原子能”。
然而，随着核科学的不断发展，在1911 年，卢瑟福又发现了原子中存在着某一核心部分，即找到了原子核。
并从它的特性中知道，原子质量的绝大部分都集中在原子核上。
这样，人们就认为原子核中储藏着巨大能量的说法更能反映客观实际。
而放射能实际上也就是由于原子核自身发生变化时所释放出的能量。
另外，原子能的提法又很容易和化学能相混混淆，所以把放射能称之为“核能”更符合实际情况。
但是，有些唯心论的学者曾经企图从原子核的放射性衰变现象中，作出物质似乎可以转变为能量的错误结论。
他们认为，在放射性核素的衰变过程中，物质似乎消失了，而能量却无中生有了。
然而，随着核科学的迅速发展，很快就驳斥了唯心论者的谬误。
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4、原子核的比结合能
定义：原子核的比结合能是该原子核中每个核子的平 均结合能ε，也就是该原子核的总结合能B( Z, A )与质 量数A的比值，即
ε＝ B( Z, A ) ／A
比结合能曲线图
5、物理学家对核能利用的预言
原子核比结合能曲线的特点 曲线的形状是中间高， 两端低。说明A为50～150的中等质量的核结合得比较 紧；很轻的核和很重的核(A＞200)结合得比较松。 物理学家对核能利用的预言 一种是重核的裂变， 一个很重的原子核分裂成两个中等质量原子核，比结 合能ε由小变大，有核能释放出来；另一种是轻核的 聚变，两个很轻的原子核聚合成一个重一些的核，比 结合能ε同样由小变大，也有核能释放出来。
光辐射
• 核爆炸时从温度高达数百万、几千万度的火球辐 射出来的光和热。它可造成人员皮肤烧伤、视网 膜烧伤、闪光（致）盲；如果炽热的空气被吸入 还可造成呼吸道烧伤。
冲击波
• 爆炸瞬间形成的高温火球猛烈向外膨胀、压缩周 围空气形成的高压气浪。
早期核辐射
• 早期核辐射是指核爆炸前十几秒内放出的γ射线 和中子流。前者以光速传播，后者速度也可达每 秒数千米至几千万米，两行均有很强的穿透能力。 早期核辐射能引起人员、牲畜的放射病。
第七章
核能利用与核武器
核能利用与核武器
该项技术主要是利用核裂变和核聚变反应释放
出能量的原理，开发出能源或动力装置和核武器， 主要应用有： 核电站、原子弹、氢弹、中子弹和核潜艇。
一、基本原理
能量和质量的一般关系 质量亏损 原子核的结合能 原子核的比结合能 物理学家对核能利用的预言
1、能量和质量的一般关系
△M＞０ 体系发生放能变化； △M＜０ 体系发生吸能变化。
举例：
△M(4He ) = 2M(1H )+2mn－M(4He )
= 2(1.007825+1.008665)－4.002603
= 0.030377u
3、原子核的结合能
定义：任何原子核的质量亏损总是大于零，表明由自由 核子结合成原子核时，有能量释放出来。这种表示自由 核子组成原子核所释放的能量称为原子核的结合能，用 B( Z, A )表示，根据质能联系定律和能量守恒定律有， 它与质量亏损△M( Z, A )的关系是 B( Z, A ) = △M( Z, A )C2 举例 B(4He ) = △M(4He )C2 = 0.030377 (u)×931.5(MeV/u) = 28.30 MeV
△M( Z, A )=ZM(1H)+(A－Z)mn－M(Z,A)
式中： Z为核电荷数 A为核质量数 M(1H) 和mn分别为氢原子和中子的质量
意义：广义的说，对于一个孤立体系的质量亏损有，
△M＝∑Mi － ∑Mf式中： Nhomakorabea∑Mi为体系变化前的静止质量
∑Mf为体系变化后的静止质量
根据质能联系定律和能量守恒定律有：
放射性沾染
• 核爆炸产生的放射性沉降物质对地面、水、空气、 食品、人体、武器装备等造成的污染，称为放射 性沾染。对于暴露的人员，放射性物质的各种射 线将使其患放射病。放射性沾染通过空气、水或 食物进入人的口、鼻、体内组织，也会引起放射 病。
1、原子弹
利用235U或239Pu等重原子核的链式裂变反应原理
1u(原子质量单位)的能量是,
E =1.6605×10-27×[2.9978×108]2 =1.4923 ×10-10(J) = 931.5(MeV)
一些粒子的能量和质量 粒 子 静止质量m0(u) 能量m0c2 (MeV)
电子 e
质子 p 中子 n
0.0005485
1.0072764 1.0086650
制成的核武器。
利用炸药实现超临界状态，利用中子源点火实
现裂变。
超临界状态的实现：枪法、内爆法
【枪法原子弹】又称压拢型原子弹，一种把2－3块处于 次临界状态的裂变装料，在炸药爆炸产生的高压推动下 迅速合拢成为超临界状态的核武器。枪法原子弹结构简 单，形状细长，但要求装较多裂变材料，利用效率较低。 裂变材料宜用铀－235，不宜用钚。因钚中含自发裂变 概率较大的钚－240， 容易使合拢速度较慢的枪法原子 弹发生过早点火，威力下降。
质能关系式或称质能联系定律。 能量和质量都是物质的属性。具有一定质量m的物 体，它的相应的能量E由相对论公式给出：
E = mc2 m = m0 /(1-(v/c)2)1/2
式中， c为真空中的光速； v为物体运动的速度； m0为物体静止时的质量。
举例: 1g质量的能量是，
E =10-3×[2.9978×108]2＝8.9868 ×1013(J)
1945年8月6日投到日本广岛的就是一颗枪法原子弹， 代号 “小男孩”，长约2.5米，直径0.71米，重约4吨， 威力不到 2万吨TNT当量。经过改进，枪法原子弹的体 积重量已有显著缩小。 美国用于203毫米大炮的Ｗ33AＭ422核炮弹，重量 为0.11－0.12吨，直径0.203米，长度0.94米，威力仍有 1万吨TNT当量。
二、核武器
利用能自持进行的链式裂变反应或聚变反应瞬间 释放巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破 坏效应的武器。 核武器一般是指由核弹头及其投掷发射系统组成 的武器系统。
核武器的威力（释放的总能量）通常用爆炸释放 相同能量的TNT炸药量来表示，称TNT当量。核武器爆 炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得 多。1000克铀全部裂变释放的能量相当于近2万吨TNT 炸药的威力；1000克氘完全聚变释放的能量相当于6 万吨TNT炸药的威力。 核武器爆炸不同于化学炸药爆炸，具备特有的光 辐射、强冲击波、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性 沾等杀伤破坏作用。
核电磁脉冲
• 核爆炸瞬间释放的r和X射线与周围的分子、原子 相互作用产生大量带电粒子，这些粒子高速运动， 在爆心周围形成很强的瞬时电磁场，并以波的形 式向四面八方扩散传播，这就是核电磁脉冲。核 电磁脉冲场强很高、频谱很宽，传播速度快（光 速），作用范围比光辐射、冲击波和早期核辐射 大得多。它能在导体中感生出很大的瞬时电压和 电流，干扰或破坏无防护的电子设备、电路和元 器件。
0.5110034
938.2796 939.5731
氘核 d
氚核 t 氦核 α
2.0135530
3.0155010 4.0015060
1875.628
2808.944 3727.409
2、质量亏损
定义：任何原子核的质量总是小于组成它的所有核子 的质量之和。组成某一原子核的核子质量和与该原子 核的质量之差称为原子核的质量亏损。即