人教版【物理】核裂变与核聚变PPT1
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名 师 课 件 公 开课课 件优质 课课件 优秀课 件ppt精 品课件 优秀课 件人教 版高二 物理选 修3-5 第十九 章19.6 _7核裂 变与核 聚变（ 共19张 PPT） 名 师 课 件 公 开课课 件优质 课课件 优秀课 件ppt精 品课件 优秀课 件人教 版高二 物理选 修3-5 第十九 章19.6 _7核裂 变与核 聚变（ 共19张 PPT）
H
12
H
42
He 10
n 17.6MeV
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
17.6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 235 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
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”。
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
U 235
92
10
n
138 56
Ba
95 36
Kr
(
310 n
)
2 1
H
12
H
10
n(
3 2
He
)
226 88
Ra
222 86
Rn (
4 2
He
)
14 6
C
01
e
(
14 7
N
)Biblioteka Baidu
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为
ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
中子
n1
0
轰击
U 2 3 5
92
，竟然产生出了
Ba 1 4 1
56
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
U 2 3 5
92
被轰击后产
生出一种同位素
U 2 3 6
92
，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
二.重核裂变-----以铀核的裂变为例
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。 大约1kg或直径4.8cm的球形铀块
(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 石墨、重水或普通水，用于减
减速剂： 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
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
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
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
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
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。
（1）一种典型的铀核裂变
U 2 3 5
92
+01n→15461Ba+3962Kr
+
_3_01_n
_
200
.6MeV
二分裂
裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂 和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年 在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的 的三分裂和四分裂概率是相当小的.
3 1000
3 10000
请计算铀裂变时释放的能量
mu 390 .3139 1027 kg mn 1.6749 10 27 kg mBa 234 .0016 10 27 kg mkr 152 .6047 10 27 kg
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
ΔE=200.55MeV
1kg
U 2 3 5
92
含有2.56×1024个
U 2 3 5
92
，如果全部发生核
裂变，放出的能量为8.2×1013J
（2）链式反应：
29325U+01n→15461Ba+3962Kr +301n
? U 235 92
→15461Ba+3962Kr
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代 继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．
4、质能方程： E＝mc2 ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
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）
12H 12H 23He01n
H
12
H
42
He 10
n 17.6MeV
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
17.6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 235 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
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”。
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
U 235
92
10
n
138 56
Ba
95 36
Kr
(
310 n
)
2 1
H
12
H
10
n(
3 2
He
)
226 88
Ra
222 86
Rn (
4 2
He
)
14 6
C
01
e
(
14 7
N
)Biblioteka Baidu
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为
ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
中子
n1
0
轰击
U 2 3 5
92
，竟然产生出了
Ba 1 4 1
56
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
U 2 3 5
92
被轰击后产
生出一种同位素
U 2 3 6
92
，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
二.重核裂变-----以铀核的裂变为例
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。 大约1kg或直径4.8cm的球形铀块
(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 石墨、重水或普通水，用于减
减速剂： 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
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
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
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
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
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。
（1）一种典型的铀核裂变
U 2 3 5
92
+01n→15461Ba+3962Kr
+
_3_01_n
_
200
.6MeV
二分裂
裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂 和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年 在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的 的三分裂和四分裂概率是相当小的.
3 1000
3 10000
请计算铀裂变时释放的能量
mu 390 .3139 1027 kg mn 1.6749 10 27 kg mBa 234 .0016 10 27 kg mkr 152 .6047 10 27 kg
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
ΔE=200.55MeV
1kg
U 2 3 5
92
含有2.56×1024个
U 2 3 5
92
，如果全部发生核
裂变，放出的能量为8.2×1013J
（2）链式反应：
29325U+01n→15461Ba+3962Kr +301n
? U 235 92
→15461Ba+3962Kr
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代 继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．
4、质能方程： E＝mc2 ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
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）
12H 12H 23He01n