轻核聚变

合集下载

高中物理第十九章原子核核聚变粒子和宇宙教材梳理素材

7 核聚变8 粒子和宇宙疱丁巧解牛知识·巧学一、核聚变1.定义:轻核结合成质量较大的原子核的反应叫聚变。

例如H21+H31→He42+n12。

聚变发生的条件(1)要使轻核聚变,就必须使轻核接近核力发生作用的距离10—15m，但是原子核是带正电的，要使它们接近10-15m就必须克服电荷间很大的斥力作用，这就要求原子核具有足够的动能.要使原子核具有足够大的动能，就要给核加热，使物质达到几百万摄氏度的高温.（2）在高温下,原子已完全电离，形成物质第四态——等离子态，等离子体的密度及维持时间达到一定值时，才能实现聚变.3。

轻核必须在很高的温度下相遇才能发生聚合放出更大的能量，由于温度较高，所以聚变也称为热核反应.联想发散原子弹爆炸时，能产生这样的高温，然后引起轻核的聚变，氢弹就是根据这一原理制成的.太阳等许多恒星内部都进行着剧烈的核聚变，温度高达107K以上，向外释放大量的能量，地球只接收了其中的二十亿分之一左右。

4。

聚变与裂变的比较（1)能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺.（2)同样情况下聚变放出的能量比裂变大.(3)热核反应后的遗留物对环境污染小，这一点裂变无法相比。

二、受控热核反应1.热核反应的优点(与裂变相比）（1)产生的能量大；(2）反应后生成的放射性物质易处理；(3)热核反应的燃料在地球上储量丰富.2。

实现核聚变的难点地球上没有任何容器能够经受如此高的温度，为解决这个难题，目前有3种方法对等离子体进行约束，即引力约束、磁约束和惯性约束。

3。

热核反应的两种方式爆炸式热核反应；受控式热核反应,目前正处于探索、试验阶段。

三、“基本粒子”不基本1。

19世纪末,许多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子.2.从20世纪起科学家陆续发现了400多种同种类的新粒子，它们不是由质子、中子、电子组成。

3。

科学家进一步发现质子、中子等本身也是复合粒子，且还有着复杂的结构。

核聚变原理及类型

核聚变原理及类型核聚变，即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。

因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。

热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。

参与核反应的氢原子核，如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应(参见核聚变)。

热核反应是氢弹爆炸的基氘、氚核聚变示意图础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用。

如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。

这正是在进行试验研究的重大课题。

受控热核反应是聚变反应堆的基础。

聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。

冷核聚变是指:在相对低温(甚至常温)下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变(恒星内部热核反应)而提出的一种概念性'假设'，这种设想将极大的降低反应要求，只要能够在较低温度下让核外电子摆脱原子核的束缚，或者在较高温度下用高强度、高密度磁场阻挡中子或者让中子定向输出，就可以使用更普通更简单的设备产生可控冷核聚变反应，同时也使聚核反应更安全。

类型D(氘)和T(氚)聚变会产生大量的中子，而且携带有大量的能量，中子对于人体和生物都非常危险。

聚变反应中子的麻烦之处在于中子可以跟反应装置的墙壁发生核反应。

用一段时间之后就必须更换，很费钱。

而且换下来的墙壁可能有放射性(取决于墙壁材料的选择)，成了核废料。

还有一个不好的因素是氚具有放射性，而且氚也可能跟墙壁反应。

氘氚聚变只能算"第一代"聚变，优点是燃料便宜，缺点是有中子。

"第二代"聚变是氘和氦3反应。

这个反应本身不产生中子，但其中既然有氘，氘氘反应也会产生中子，可是总量非常非常少。

如果第一代电站必须远离闹市区，第二代估计可以直接放在市中心。

物理鲁科版选修3-5学案：知识导航第四章第3节核聚变含解析

第3节核聚变思维激活太阳会“死亡”吗?提示：太阳是一颗黄矮星，黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约50亿岁.随着太阳的衰老，其光度会稳定增加.在未来大约50亿年之内，太阳内部的氢元素几乎会全部消耗,太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升，这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。

由于氦燃烧产生的能量比氢燃烧产生的能量多，因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中.当转向新燃料的过程结束时，太阳的质量将会稍微下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处（这是由于太阳质量的下降，这两颗行星将会离太阳更远)。

由于太阳能量的增长与半径的增长不相称，太阳表面的温度将比现在低，从而变成一颗红巨星。

这颗红巨星再经过几十亿年后，氦燃料也将消耗完毕.像第一次消耗完氢燃料一样,太阳的内核又会收缩，内部温度上升.对于很大的恒星来说，这一次坍缩会导致碳元素的聚变。

然而，由于太阳的质量不足以产生碳聚变,这样它将变成一颗白矮星.随着内部温度和光度的降低，最终变成一颗不发光的黑矮星。

自主整理 1。

轻核聚变由轻核结合成质量较大的核叫__________. 例子：H 12+H 31→He 42+n 10+17。

6 MeV ，平均每个核子释放3.52 MeVH 31+H11→He 42+19。

2 MeV ，平均每个核子释放4.8 MeV平均每个核子在聚变放出的能量大约是裂变放出能量的__________.2.可控热核聚变反应(1）产生轻核聚变的条件要使轻核发生聚变,必须使原子核距离在___________的范围内，产生轻核聚变的条件是___________.必须使轻核具有很大的动能，才能使它们接近到10—15 m发生聚变。

因此聚变又叫___________。

太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行热核反应，辐射出大量的能量.(2)热核反应和裂变反应相比，具有许多优越性.热核反应释放能量比裂变反应________;热核反应产生放射性物质处理起来比裂变反应产生放射性物质________；热核反应用的氘,储量丰富;轻核聚变更安全，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.(3）受控热核反应：对反应采用________和________.我国自行研制可控热核反应装置“________”于1984年9月启动.具有国际先进水平的可控热核反应实验装置“________”于1994年安装成功，标志我国在研究可控热核反应方面具有一定的实力.可控热核反应将为人类提供更为巨大的能源.高手笔记1.使核发生聚变反应，必须使它们接近到10-15 m.由于原子核带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服电荷之间的很大的斥力作用，这就要使核具有很大的动能才行。

核裂变和核聚变的特性

核裂变和核聚变的特性核裂变和核聚变是两种重要的核反应，它们在能源产生、核武器制造以及核工业领域具有重要的应用价值。

本文将介绍核裂变和核聚变的特性，包括定义、发生条件、产物以及应用等方面。

一、核裂变的特性核裂变是指重核（如铀、钚等）被轻粒子（如中子）轰击后发生的核反应。

其特性如下：1. 定义：核裂变是指重核原子核受到中子撞击后，原子核分裂成两个或数个质量相近的碎片核，并伴随释放大量的能量的过程。

2. 发生条件：核裂变发生的条件包括：重核的存在、中子的撞击以及裂变反应可持续进行的条件。

其中，重核的存在指需要使用可裂变的核素，如铀-235、钚-239等；中子的撞击则需要外部提供中子源；裂变反应的可持续进行需要保持中子链式反应。

3. 产物：核裂变的主要产物包括：两个或数个质量相近的碎片核、几个中子、以及释放出的大量能量。

碎片核可以是稳定核素，也可以是具有不稳定性的裂变产物核素，而中子可继续参与其他核裂变反应。

4. 应用：核裂变在能源产生、核武器制造以及核工业领域具有重要的应用。

在能源产生方面，核裂变通过核反应堆释放的能量，产生蒸汽驱动涡轮发电机组，用于发电；在核武器制造方面，核裂变可以产生巨大的爆炸能量；在核工业领域，核裂变用于各种同位素的生产、放射性同位素的应用以及核材料的研究等。

二、核聚变的特性核聚变是指轻核（如氢、氦等）在极高温度和极高压力的条件下发生的核反应。

其特性如下：1. 定义：核聚变是指轻核原子核在高温和高压的条件下，相互碰撞并合并成更重的核的过程，伴随着大量的能量释放。

2. 发生条件：核聚变发生的条件包括：高温、高密度以及足够长的反应时间。

其中，高温是核聚变发生的基本条件，通常需要达到数千万摄氏度；高密度和长反应时间则有助于核反应的进行和持续。

3. 产物：核聚变的主要产物是更重的核素，通常为氦和其他轻核素。

在聚变反应中，氢的同位素（氘和氚）在高温条件下相互碰撞，融合成氦核，并释放出巨大的能量。

高中物理选修三5.4核裂变和核聚变教案1

第4节核裂变和核聚变一、教学目标1、知道重核裂变、核聚变的概念。

2、知道什么是链式反应。

3、了解聚变反应的特点及其条件，了解可控热核反应及其研究和发展.4、会计算核反应中释放的能量。

二、教学重难点1、核反应方程式的书写2、释放核能的计算。

三、教学过程（一）重核裂变1、重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。

2、核裂变是释放核能的方法之一。

3、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。

最典型的一种核反应方程式是2351141921920563603U n Ba Kr n +→++(2)释放的核能的计算Δm=（235.043u+1.0087u)(1409139u+91.8973u+3.0261u)=0.2153uΔE=0.2153u ×931.5Mev=200.55Mev(3)铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。

（二）链式反应1、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。

（见示意图523）2、临界体积（临界质量）：通常把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。

（三）轻核聚变1、轻核聚变成较重核，引起结合能变化的方式获得核能，这样的核反应称为核聚变。

2、氢核聚变：21H+31H→42He+10n3、能量计算：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍。

4、氚的获得：（四）可控热核聚变1、（1）聚变与裂变相比，轻核聚变产能效率高。

（2）聚变与裂变相比，地球上聚变燃料的储量丰富。

（3）聚变与裂变相比，轻核聚变反应更为安全、清洁。

2、发生条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的间距达到核力作用的范围。

要使它们达到这种程度，必须克服原子核间巨大的库仑斥力，这就得让核子获得足够大的动能。

以氘核发生聚变为例，必须在大约108 K高温下，使氘核获得至少70 keV的动能才能达到核力作用的范围而发生核聚变。

高中物理 19.7核聚变详解

高中物理| 19.7核聚变详解核聚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。

把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。

1轻核的聚变（热核反应）某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。

轻核的聚变:根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10的负15次方m.实现的方法有:1、用加速器加速原子核；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核聚变的利用——氢弹2可控热核反应——核聚变的利用可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果。

1.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。

③轻聚变更为安全、清洁。

2.现在的技术还不能控制热核反应。

①热核反应的的点火温度很高；②如何约束聚变所需的燃料；③反应装置中的气体密度要很低，相当于常温常压下气体密度的几万分之一；3.实现核聚变的两种方案。

①磁约束（环流器的结构）②惯性约束（惯性约束）习题演练1. (2011年绍兴一中检测)我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电、显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000 s，温度超过1亿度，标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方．核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是()A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子B．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子C．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2D．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性2. 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。

核固缩核溶解核碎裂

核固缩核溶解核碎裂核固缩、核溶解、核碎裂，这三个词汇在核能领域中经常被提及。

它们代表着不同的核反应过程，是核能利用的重要手段。

本文将逐一介绍这三种反应过程的基本原理、应用及其对环境的影响。

一、核固缩核固缩是指将轻核聚变成重核的过程。

在这个过程中，轻核原子核的质量会减少，而能量会释放出来。

这种反应在太阳和恒星中发生，是宇宙中最重要的能量来源。

当人类开始研究核能时，就希望能够通过核固缩来获得能量。

然而，由于核固缩需要高温高压的条件，目前还难以实现。

二、核溶解核溶解是指将重核分裂成轻核的过程。

在这个过程中，重核的质量也会减少，而能量同样会释放出来。

这种反应在核电站中被广泛应用，是目前世界上主要的核能利用方式。

核电站中使用的燃料为铀，通过中子轰击，铀原子核会发生裂变，产生大量的能量。

然而，核溶解也有它的缺点，它会产生大量的放射性废物，需要进行长期的储存和处理，以避免对环境和人类造成伤害。

三、核碎裂核碎裂是指将重核撞击成两个或多个重核的过程。

在这个过程中，重核的质量会减少，而能量同样会释放出来。

核碎裂可以通过加速器或核反应堆中产生，是一种非常有用的核反应过程。

例如，核碎裂可以用于生产医用同位素、研究核物理学、制造核武器等。

然而，核碎裂也有着与核溶解相似的问题，即会产生大量的放射性废物。

总结核固缩、核溶解、核碎裂是核能利用的主要手段。

它们都能产生大量的能量，但也会产生大量的放射性废物。

因此，在核能利用的过程中，我们需要综合考虑其经济、环境和安全等方面的因素，以便实现可持续的能源发展。

高二物理核力与结合能重核裂变轻核聚变

通常把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。
铀核裂变时如果生成物不同，释放的能量也有差异。一个铀235核裂变时释放的能量如果200MeV估算， 1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能!
我国第一颗原子弹爆炸
切尔诺贝利事件
除核力外原子核内还存在自然界的第四种相互作用弱相互作用（弱力）弱力是引起β衰变，即中子－质子转变的原因弱相互作用也是短程力，力程比强力更短，为10－18m，作用强度则比电磁力小。
四种基本相互作用
1.万有引力：引力主要在宏观和宇宙尺度上“独领风骚”。 2.电磁力：电磁力和万有引力都是“长程力”。
某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，同时放出大量的核能。这种核反应叫做核聚变。
在20世纪20年代末曾经引起遐想：如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，这样岂不是可以释放能量供人使用？前景的确诱人，但是怎样使原子核发生分裂或者合并呢？这在当时是一个无法解决的问题。
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实验中发现，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原子核的裂变。
3.强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起。
4.弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因。
中
子
实际存在的
数
原子核
问题：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相
等，但对于较重的原子核，

核能反应和核聚变的概念

核能反应和核聚变的概念核能反应和核聚变是物理学中的重要知识点，涉及到原子核的结构和变化。

核能反应是指原子核发生变化时释放能量的过程，而核聚变是指轻核在超高温和超高压条件下融合成更重的核的过程。

1.原子核的结构：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

原子核的稳定性与质子数有关，当质子数大于83时，原子核不稳定，会自发地发生衰变。

2.核能反应的类型：核能反应主要包括核裂变和核聚变两种类型。

核裂变是指重核分裂成两个或多个轻核的过程，释放出大量能量。

核聚变是指两个轻核融合成一个更重的核的过程，也会释放出大量能量。

3.核裂变：核裂变是重核分裂成两个或多个轻核的过程。

在核裂变过程中，重核吸收一个中子后变得不稳定，进一步分裂成两个轻核，同时释放出两个中子和其他粒子，如电子、质子等。

核裂变的例子包括铀-235和钚-239的裂变。

4.核聚变：核聚变是指两个轻核融合成一个更重的核的过程。

在核聚变过程中，轻核在超高温和超高压条件下发生碰撞，克服库仑壁垒后融合成一个更重的核，同时释放出大量能量。

核聚变的例子包括太阳中的氢核聚变和氢弹爆炸中的氘-氚聚变。

5.核能的利用：核能反应可以用于产生电力。

核电站利用核裂变反应产生的热能来驱动蒸汽轮机发电。

核能反应还可以用于制造核武器，如原子弹和氢弹。

6.核聚变的挑战：虽然核聚变能释放出巨大的能量，但目前实现核聚变的过程还面临许多技术挑战。

核聚变需要超高温和超高压条件，目前人类还没有找到一种经济可行的方式来产生这样的条件。

此外，核聚变过程中可能会产生放射性物质，需要解决核废料处理的问题。

7.核能反应和核聚变的应用：核能反应和核聚变在科学研究、能源生产和军事领域都有重要应用。

在科学研究中，核反应可以用于研究原子核结构和基本粒子物理学。

在能源生产中，核能反应可以用于核电站发电。

在军事领域，核能反应可以用于制造核武器。

以上就是关于核能反应和核聚变的概念的详细介绍，希望对您有所帮助。

高中物理-核聚变核能的利用与环境保护

射现象、重核裂变、轻核聚变、原子核的人工转变等相关知识
的记忆及分析判断能力，选项A、D为原子核的人工转变，选
项B为轻核聚变，选项C为原子核的衰变，故选项B、D正确．
答案 BD
计算核聚变释放的能量
【典例3】一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝
1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 0 u．求： (1)写出聚变方程； (2)释放出的核能多大？ (3)平均每个核子释放的能量是多大？
二、可控热核聚变反应
热核聚变反应的条件：必须使它们的距离达到_1_0_－_1_5 m 以下，使核具有足够的_动__能__，轻核才能够发生聚变．
约束聚变材料的方法：引__力__约__束__、磁__约__束__、 _惯__性__约__束__．三、核能的利用与环境保护
核电站，是利用核能发电，它的核心设施是_核__反__应__堆__ ，核电站就是将反应堆释放的__核_能转化为电能的发电厂．核武器原子弹和氢弹是众所周知的两种核武器． (1)原子弹：是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性_链__式__ 反应装置． (2)氢弹：是一种靠_惯__性__约__束__ 、不需人工控制而实现_聚__变_ 的反应装置．
(解2)此析反应(过1)程核的反质应量方亏程损为为 21H＋31H―→42He＋10n.
Δm＝2.014 1 u＋3.016 0 u－4.002 6 u－1.008 665 u ＝0.018 835 u，
ΔE＝Δmc2＝0.018 835×931.5 MeV＝17.5 MeV.
平均每个核子释放的核能为175.5 MeV＝3.5 MeV. 答案 (1)21H＋31H―→42He＋10n (2)17.5 MeV；3.5 MeV

核聚变

当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，剧烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够的动可以克服相互间的库仑斥力，能，可以克服相互间的库仑斥力，在碰撞时发生聚变。因此，聚变反应又叫热核反应。聚变。因此，聚变反应又叫热核反应。
可控热核反应世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术。反应的理论和技术。我国自行研制的可控热核反应实验装置“中国环流器一号” 核反应实验装置“中国环流器一号”，于 1984年9月顺利启动。月顺利启动。年月顺利启动
热核反应和裂变反应相比，具有许多优越性。热核反应和裂变反应相比，具有许多优越性。首先，热核反应释放的能量，首先，热核反应释放的能量，就相同质量的核燃料来讲，比裂变反应大得多。的核燃料来讲，比裂变反应大得多。其次，裂变时产生放射性物质，其次，裂变时产生放射性物质，处理起来比较困难.热核反应在这方面的问题要简单得多热核反应在这方面的问题要简单得多。比较困难热核反应在这方面的问题要简单得多。再有，热核反应所用的燃料再有，热核反应所用的燃料——氘，在氘地球上的储量非常丰富。地球上的储量非常丰富。
具有国际先进水平的可控热核反应实验装置“ 超导托卡马克” 装置“HT-7超导托卡马克”于1994年安装调超导托卡马聚变
在消耗相同质量的核燃料时，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。变能释放更多的能量。核反应方程是
2 1
H + H → He + n
3 1 4 2 1 0
轻核发生聚变的条件使轻核发生聚变，使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达到10-15m的近距离由于原子核的近距离.由于原子核分接近，达到的近距离都是带正电的，要使它们接近到这种程度，都是带正电的，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力。必须克服巨大的库仑斥力。这就要使原子核具有很大的动能。具有很大的动能。

重核的裂变和轻核的聚变课件解析

利用工事进展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。
〔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
原子弹中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云开展图
二、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。
二、核电站水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒
减速剂链式反响的应用—— 核电站慢中子反响堆
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：
〓〓
裂变聚变
2、轻核的聚变方程式：某些轻核可以结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反响叫做聚变。
2 1
H
21H23
He
01n
2 1
H
21H23
He11H
2 1
H
31,计算下面核反响放出的能量:
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01n
氘核的质量：mD 氚核的质量：mT
4、链式反响的应用-----原子弹
原子弹 “小玩意儿〞钚装药重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宏大的弹坑．
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非常震惊，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，我是世界的消灭者．〞

核裂变与核聚变的区别

核裂变与核聚变的区别核裂变和核聚变是两种不同的核反应过程，它们在原子核的转化和能量释放机制上有很大的差异。

本文将就核裂变和核聚变的区别进行探讨。

一、定义核裂变是指重核（铀235、钚239等）被中子轰击后发生的核反应，核裂变会将原子核分裂为两个或多个较小的原子核，伴随着大量的能量释放。

它是一种靠控制链式反应而释放能量的过程。

核聚变是指两个轻核（氘、氚等）在高温和高压下发生的核反应，核聚变会将两个轻核融合为一个较重的原子核，并伴随着巨大的能量释放。

这种反应一般需要极高的温度和密度，通常在太阳或恒星的核心发生。

二、反应条件核裂变需要中子作为触发剂，并且需要有足够的原子核可分裂。

它可以在室温下发生，但通常需要通过控制链式反应来控制能量释放的规模。

核聚变需要高温和高压的条件，并且需要较轻的原子核作为反应物。

因为原子核具有相同的电荷，所以它们之间需要高能量的碰撞才能克服其电荷之间的相互排斥力，使它们足够靠近发生聚变反应。

目前为止，科学家尚未找到有效的方法来在地球上实现可控的核聚变。

三、能量释放核裂变的能量释放主要来自于质量缺损。

在核裂变过程中，分裂出来的两个或多个原子核的总质量会比初始原子核的质量之和小，这个质量差值转化为能量，根据爱因斯坦的质能方程（E=mc^2），这个能量可以非常巨大。

核聚变的能量释放主要来自于核反应物的转化。

在核聚变反应中，两个轻核融合为一个较重的原子核时，输出的核反冲能量较大，这个差值也转化为能量释放。

四、应用领域核裂变是目前广泛应用于核电站和核武器中的一种核反应过程。

核电站通过控制链式反应实现核裂变，并将释放的能量转化为电能。

而核武器则是利用核裂变产生的大量能量来制造爆炸。

核聚变是太阳和恒星内部释放能量的主要机制，也是未来清洁、高效能源的梦想之一。

通过实现可控的核聚变反应，人类可以实现几乎无限的能源供应，同时还能减少对环境的破坏。

五、发展前景核裂变技术已经相对成熟，并且在核电站的运用中具有广泛的经验。

重核裂变与轻核聚变ppt课件

谢谢您的聆听
THANKS
环境污染与气候变化
传统能源的大量使用导致严重的环境污染和气候变化问题，迫切需要寻找清洁、高效的能源解决方案。
重核裂变在能源领域的应用
核裂变反应堆
利用重核裂变反应产生大量热能，通过热交换器将热能转化为电能，
实现核能发电。
核燃料循环
包括铀矿开采、铀浓缩、燃料元件制造、反应堆运行和乏燃料处理等环节，构成完整的核燃料循环体系。
轻核聚变研究
系统研究了轻核聚变的反应条件、反应过程以及能量输出等，揭示了轻核聚变在能源领域的巨大潜力，为可控核聚变技术的发展奠定了基础。
裂变与聚变比较
对比分析了重核裂变和轻核聚变的优缺点，探讨了二者在能源利用、环境保护等方面的差异，为核能技术的选择提供了参考。
未来展望
深入研究重核裂变与轻核聚变的反应机制
放射性药物研发
重核裂变产生的放射性同位素可用于研发放射性药物，这些药物可用于治疗癌症等疾病。
辐射防护和治疗
重核裂变产生的辐射可用于辐射防护和治疗，如利用辐射杀死癌细胞等。
轻核聚变在医学领域的应用
中子源
01
轻核聚变产生的中子可用作中子源，用于中子俘获治疗、中子
活化分析等医学应用。
放射性同位素生产
轻核聚变应用
未来能源解决方案之一。通过模拟太阳内部的聚变反应，实现清洁能源的生产和利用。如热核聚变反应堆等。
04
重核裂变与轻核聚变在能源领域的应用
能源领域现状
能源需求持续增长
随着全球人口增长和经济发展，能源需求不断攀升，对传统能源和可再生能源的需求均呈现上升趋势。
能源转型与技术创新
全球范围内正在经历能源转型，发展可再生能源和低碳技术，以应对能源和环境挑战。

太阳核聚变原理

太阳核聚变原理
太阳核聚变是太阳能源的主要来源，也是人类追求的清洁、高效能源的榜样。

太阳核聚变是一种将轻核聚变成重核的核反应过程，释放出巨大的能量。

在太阳的内部，高温高压的条件下，氢原子核通过核聚变反应形成氦原子核，同时释放出大量能量。

这种核聚变反应的原理，一直是人类能源领域的研究热点。

核聚变反应的过程中，两个轻核聚变成一个重核，同时释放出巨大的能量。

在
太阳内部，高温高压的条件下，氢原子核不断地发生核聚变反应，形成氦原子核。

这种反应释放出的能量，使得太阳能够持续地发光和产生热量，为地球提供了持续的能量来源。

太阳核聚变反应的原理，是通过控制氢原子核的聚变过程，释放出巨大的能量。

在地球上，科学家们一直在努力寻找一种可控制的核聚变反应方法，以期能够实现清洁、高效的能源供应。

然而，由于核聚变反应需要极高的温度和压力条件，目前人类尚未找到一种可行的方式来实现核聚变反应的可控制。

尽管目前还未能实现可控核聚变反应，但科学家们一直在不懈地努力。

他们希
望通过技术的进步和研究的深入，最终能够找到一种可行的方法来实现核聚变反应的可控制。

如果能够实现可控核聚变反应，将会为人类提供一种清洁、高效的能源来源，极大地改变人类的能源结构和生活方式。

总的来说，太阳核聚变原理是一种非常重要的能源原理，它是太阳能源的主要
来源，也是人类未来能源发展的重要方向。

尽管目前尚未实现可控核聚变反应，但科学家们一直在不懈地努力，希望能够找到一种可行的方法来实现核聚变反应的可控制。

相信随着技术的进步和研究的深入，人类最终能够实现核聚变反应的可控制，为人类提供清洁、高效的能源来源。

核聚变是造什么弹的原理

核聚变是造什么弹的原理
核聚变是指将轻原子核聚集在一起，通过高温和高压的条件下，使原子核之间的引力相互作用克服库仑相互斥力，从而达到原子核融合的过程。

核聚变弹（也称为氢弹）是利用核聚变释放的巨大能量来进行爆炸的弹药。

核聚变弹的工作原理如下：
1. 引爆装置产生火药爆炸，使得聚变弹两侧的铀或钚核燃料被压缩成超高密度状态。

2. 高密度状态下的铀或钚核燃料释放中子，并且与聚变材料的氘、氚等轻核发生核反应，形成更重的原子核并释放大量的能量。

3. 释放的能量继续压缩周围的铀或钚核燃料，促使更多的核聚变反应发生，并释放更多的能量。

4. 这种连锁反应将导致核聚变释放出巨大的能量，形成高温和高压的等离子体，从而引发巨大的爆炸。

需要注意的是，核聚变弹的核聚变反应仅为瞬时产生，而非持续聚变，因此它的能量输出是短暂而巨大的。

第三节轻核聚变

21H+31H→42He+10n 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=1.008 665u
1u=1.6606×10-27kg，e=1.602 2×10-19C
△E=△m·c2
=（mD + mT - mα- mn）c2 =17.6 MeV 平均每个核子放出的能量约为3.3 MeV
第三节轻核聚变
万物生长靠太阳，太阳在我们日常生活中是无可替代的，它提供给地球足够的能源，如果说太阳一旦没有了，那么地球上的一切生物都将随之消失。
你知道太阳的能量来源于什么
一、核聚变
把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做轻核的聚变，简称聚变
发生聚变的条件轻核发生聚变，必须使它们核子间的距离接近到10-15m
四、受控热核反应:
(1)定义:为了使巨大的热核反应能量不以爆炸的形式释放,而是在人工控制下逐渐释放出来并加以利用的热核反应。
（2）：约束聚变的方法：引力约束、磁约束、惯性约束
1、下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是( )
A.3105P―→3104Si＋01e
答案：B
B.21H ＋31H ―→42H e＋10n
C.164C―→174N＋－01e
D.29328U―→29340T h ＋42H e
2、我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有： (1)29325U＋10n→9308Sr ＋15346Xe＋k10n； (2)21H＋31H→42He＋d10n；
答案：BC
3、太阳不断地向外辐射能量,仍保持1千万度以上的高温,其主
铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1 MeV。