核裂变(2020-6-4)

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第三章 第5节 核裂变

第三章  第5节  核裂变

第5节核_裂_变一、核裂变1.定义重核分裂为几个中等质量原子核的过程。

2.裂变常见的方程235U+10n―→14456Ba+8936Kr+310n92[特别提醒]同一重核发生裂变时,产生的中等核可能不同。

二、链式反应1.链式反应一个反应过程的产物能够再次引起这种反应,从而使反应一旦开始就能自动延续下去,这种反应过程就称为链式反应。

2.临界体积能够发生链式反应的裂变物质的最小体积。

三、核电站1.核电站利用核能发电,它的核心设施是核反应堆,它主要由以下几部分组成:燃料、慢化剂、控制棒。

2.工作原理核燃料裂变释放能量,使反应区温度升高。

3.能量输出利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电。

4.注重核污染的防护1.判断:(1)铀核的裂变是一种天然放射现象。

()(2)铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去。

()(3)铀核裂变时会吸收大量的能量。

()(4)中子的速度越快,越容易发生铀核裂变。

()(5)核能发电对环境的污染比火力发电要小。

()答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2.思考:核反应堆中的控制棒是由什么制成的?控制棒起什么作用?提示:控制棒由镉棒制成,镉吸收中子的能力很强,在铀棒之间插进一些镉棒,可以控制链式反应的速度。

1.(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状。

(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或3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能。

(3)常见的裂变方程:①23592U+10n―→13954Xe+9538Sr+210n②23592U+10n―→14156Ba+9236Kr+310n2.链式反应的条件(1)铀块的体积大于临界体积。

2020年中考物理试题分类汇编:能源、信息与材料

2020年中考物理试题分类汇编:能源、信息与材料

2020年中考物理试题分类汇编:能源、信息与材料一、选择题1.(2020 河南)关子能源、信息与材料,下列说法不正确...的是A. 垃圾分类有利于环保和节约能源B. 太阳能和核能都属于可再生能源C. 5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等D. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗【答案】B2.(2020 湖南常德)下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是()A. 太阳能、水能、天然气是可再生能源B. 手机用无线WiFi信号上网是利用电磁波传递信息C. 电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能D. 现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的【答案】B3.(2020 四川成都关于原子、能源和能量,下列说法正确的是()A. 原子由原子核和质子构成B. 石油是不可再生能源C. 核电站利用核聚变发电D. 太阳能是核裂变释放的能量【答案】B4.(2020 新疆)为了减少对环境的污染,未来我国占能源消费总量的比例逐步降低的能源是()A. 煤炭B. 核能C. 风能D. 水能【答案】A5.(2020 湖南岳阳)关于能源和信息的说法,正确的是()A. 北斗卫星导航系统是利用电磁波导航的B. 电话的听筒是把声音信息转换成电流信息C. 煤、石油、天然气都是可再生能源D. 目前人类已建立核电站,是利用核聚变发电【答案】A6.(2020 福建)我国城乡建设和管理越来越注重环保,以下做法符合环保要求的是A.废旧电池随意丢弃B.减少城市绿地和湖泊的面积C.工业废水直接排放到江河中D.使用太阳能、风能等清洁能源【答案】D7.(2020 江苏宿迁)能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是()A.太阳能、核能都属于不可再生能源 B.能量是守恒的,所以我们不需要节约能源C.北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信 D.超导材料可用来制作熔断器的熔丝【答案】C8.(2020 江苏盐城)今年5月,珠峰高程测量登山队登顶的视频画面首次通过5G网络与全球实时共享.信号传输利用的是A.超声波B.次声波C.微波D.红外线【答案】C9.(2020 山东临沂)2020年6月23日9时43分,北斗三号最后一颗组网卫星发射成功(如图)北斗导航信息传递利用的是()A.电磁波B.超声波C.次声波D.紫外线【答案】A10.(2020 山东临沂)关于能源、信息和材料,下列说法正确的是()A.天然气属于可再生能源B.核电站利用核裂变发电C.光纤利用电流传递信息D.麒麟芯片由超导材料制成【答案】B11.(2020 广西贵港)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列关于能源、材料、信息说法错误的是()A.太阳能、风能、石油都是可再生能源B.手机话筒的主要作用是把声音信号变成电信号C.半导体是制成集成电路(俗称芯片)的主要材料之一D,电饭锅煮饭时把电能转化为内能【答案】A12.(2020 贵州黔南)今天,科技正在改变人们的生活,下列有关新科技应用说法正确的是()A.北斗卫星导航是通过光纤传递信息B.智能机器人只能通过声音信号控制C.用5G手机上网是通过电磁波传递信息D.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量【答案】C13.(2020 湖北武汉)关于能源,下列说法正确的是A.电能、地热能都是一次能源B.风能、水能、太阳能都是不可再生能源C.核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的D.大量氢核的裂变,可以在瞬间释放出巨大的核能【答案】C14.(2020 四川甘孜)关于原子核和核能,下列说法正确的是( )A.核反应堆发生的是可控链式反应B.核能是可再生能源也是二次能源C.原子核占据了原子的大部分空间D.原子核是由电子组成的【答案】A15.(2020 贵州铜仁)信息、能源和材料是现代文明三大支柱。

2020年国家开放大学电大考试《科学与技术》试题题库及答案

2020年国家开放大学电大考试《科学与技术》试题题库及答案

科学与技术试题一、填空题(每空2分,共10分)1.科学是技术发展的 -------- 基础,技术是科学发展的手段,它相互依存、相互渗透、相互转化。

2.高新技术通常是具有突出的社会功能及极高的经济效益,以最新的-----------_为基础,具有重要价值的技术群。

3.原子能释放的方式有三种:原子核衰变、原子核裂变和--------------4.现代化学的特点是:研究层面由宏观向微观发展;研究方法由定性向____发展;研究对象由静态向动态发展;研究结果由描述性向推理性发展。

5.宇宙的年龄大约在----------------- 亿年。

二、选择题(每题2分,共10分)6.工业革命是于( )发生的。

A. 20世纪中叶 B.18世纪后期C.19世纪 D.21世纪7.三大合成高分子材料是( )。

A.塑料、合成纤维和合成橡胶B.纳米材料、超导材料和稀土材料C.非晶态合金、形状记忆合金和贮氢合金D.半导体陶瓷、工程塑料和特种橡胶8.蛋白质的基本结构单位是( )。

A.蛋白 B.酶C.细胞 D.氨基酸9.支持宇宙大爆炸理论的依据有( )、微波背景辐射、宇宙元素的丰度、宇宙的年龄等等。

A.星系红移B.星系兰移C.星系黄移D.星系绿移10.全球主要环境热点问题是温室效应、酸雨和( )。

A.臭氧层破坏 B.火山爆发C.洪涝灾害 D.沙尘暴三、名词解释(每题4分,共20分)11.核裂变12.材料13.基因工程14.计算机病毒15.自然四、简答题(每题15分,共30分)16.什么是科学?17.简述电力革命的意义。

五、论述题(共30分)l8.新技术革命的意义表现在哪几个方面?科学与技术试题答案及评分标准(供参考)一、填空题(每空2分,共10分)1.理论2.科学发现3.原子核聚变4.定量5. 150二、选择题(每题2分,共10分)6.B 7.A 8.D 9.A 10.A三、名词解释(每题4分,共20分)11.原子核裂变,一般是指一个重原子核分裂成为两个质量为同一量级的碎块,并释放出能量的现象。

核裂变、核聚

核裂变、核聚

1.2020 u
放出的能量
E 1.2020 931 .5MeV 1119 .7 MeV
(2)计算铀裂变时释放的能量
1 0
n U Ba Kr 3 n
235 92 141 56 92 36 1 0
235 92
已知
U、
141 56
1 92 、 、 0 的质量分别是 Ba 36
核聚变
一、核聚变
一、核聚变
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,同时放出大量的核能。这种核 反应叫做聚变。
2 1
2 1
H + H He + n
3 1 4 2 1 0
H + H He + n
2 1 3 2 1 0
计算下面核反应放出的能量:
2 1
H + H He + n
链式反应的条件:(以下条件满足一个即可)
1、裂变物质的体积大于临界体积。 2、裂变物质的质量大于临界质量。
发生链式反应的条件: 铀块的质量大于临界质量,或者铀块的 体积大于临界体积。
素的 元 种 35 200 多种 同 位素
发生链式反应
爆 炸
核反应堆
通过受控核裂变反应获得核能的装置,可使裂变产生 的中子数等于各种过程消耗的中子数, 以形成所谓的自持
求:(1)该核反应释放的能量 (2)平均每个核子释放的能量
(2)计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应:
235 92
U+ n
1 0
141 56
Ba + Kr + 3 n
mn = 1.6749 ×10 -27 kg

新教材高中物理 课后素养落实14 核裂变和核聚变 核能的利用与环境保护 鲁科版选择性必修第三册

新教材高中物理 课后素养落实14 核裂变和核聚变 核能的利用与环境保护 鲁科版选择性必修第三册

课后素养落实(十四)(建议用时:40分钟)题组一 对核裂变和链式反应的理解1.(多选)当一个重核裂变时,它能产生的两个核( ) A .一定是稳定的B .含有的中子数较裂变前重核的中子数少C .裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D .可以是多种形式的两个核的组合BD [重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出2个或3个中子,裂变释放的能量比俘获中子时得到的能量大,故C 错误;质子数不变,中子数会减少,故B 正确;重核裂变的产物是多种多样的,故A 错误,D 正确。

]2.(多选)用中子(10n)轰击铀核(23592U)发生裂变反应,会产生钡核(14156Ba)和氪(9236Kr)并释放出中子(10n),当达到某些条件时可发生链式反应,一个铀核(23592U)裂变时,释放的能量约为200 MeV(1 eV =1.6×10-19J)。

以下说法正确的是( )A .23592U 的裂变方程为23592U →14156Ba +9236Kr +10nB .23592U 的裂变方程为23592U +10n →14156Ba +9236Kr +310nC .23592U 发生链式反应的条件与铀块的体积有关D .一个23592U 裂变时,质量亏损约为3.6×10-28kgBCD [23592U 的裂变方程为23592U +10n →14156Ba +9236Kr +310n ,故A 错误,B 正确;当铀块体积大于临界体积时链式反应才会发生,故C 正确;ΔE =200 MeV =2×108×1.6×10-19J =3.2×10-11J ,根据ΔE =Δmc 2,可知Δm =ΔE c 2=3.2×10-11(3×108)2 kg =3.6×10-28kg ,故D 正确。

] 3.(多选)2020年11月8日,我国核潜艇第一任总设计师、中国工程院院士彭士禄荣获第十三届光华工程科技成就奖。

专项练习53 α粒子散射现象(无答案)-高三物理一轮复习小题专项练习

专项练习53 α粒子散射现象(无答案)-高三物理一轮复习小题专项练习

专题十三原子、原子核、波粒二象性必刷53 α粒子散射现象1.(2020·湖南天心·长郡中学高三月考)如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。

下列说法正确的是()A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转2.(2020·陕西高三一模)关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型,下列说法中不正确的是()A.绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进B.只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论D.卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氢原子光谱的实验3.(2020·广西桂林十八中高三月考)1909年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,下列关于该实验的描述错误的是()A.α粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成B.α粒子的散射实验揭示了原子核有复杂的结构C.实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后没有发生散射D.α粒子从金原子内部穿出后携带了原子内部结构的信息4.(2020·江西会昌·高三月考)以下关于原子、原子核的说法不正确的是()A .α粒子散射实验中,α粒子轰击的金箔也可以用其他重金属箔,如铂箔B .各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量各异,因此利用不同气体可以制作五颜六色的霓虹灯C .因为“放射性的强度不受温度、外界压强的影响”,所以说明射线来自原子核D .β衰变方程:23423409091-1Th Pa+e →,因为23490Th 和23491Pa 的核子数均为234,所以这两个原子核的结合能相等5.(2020·全国高三月考)下列说法中不正确的是( )A .汤姆孙发现电子,揭示了原子有一定结构B .在α粒子散射实验现象的基础上,卢瑟福揭示了原子核的结构C .玻尔第一次将量子观念引入原子领域,建立了以核式结构为基础的原子模型D .人工核转变的结果最终确定了原子核的基本组成6.(2020·唐山市第十一中学高三开学考试)卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是,在α粒子散射实验中,α粒子A .全部穿过或发生很小偏转B .绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,极少数甚至被弹回C .绝大多数发生很大偏转,甚至被弹回,只有少数穿过D .全部发生很大偏转7.(2020·浙江镇海中学高三月考)如图所示是原子物理史上几个著名的实验,关于这些实验,下列说法正确的是( )A .图1:卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的枣糕模型B .图2:放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转,可知射线甲为β射线C .图3:电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关D .图4:链式反应属于核裂变,铀核核裂变方程为2351448919256360U Ba+Kr+2n →8.(2020·保定容大中学高三开学考试)关于图中四幅图的有关说法中正确的是( )A .图甲中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B .图乙中若改用绿光照射,验电器金属箔片一定不会张开C .图丙一群氢原子处于n =4的激发态,最多能辐射6种不同频率的光子D .图丁原子核C 、B 结合成A 时会有质量亏损,要释放能量9.(2020·四川省仁寿第一中学校北校区高三月考)现代科学的发展极大地促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是:A .卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B .轻核聚变反应方程有:23411120H H He n +→+C .天然放射现象表明原子核内部有电子D .氢原子从n =3能级跃迁到n =1能级和从n =2能级跃迁到n =1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长10.(2020·石嘴山市第三中学高三三模)卢瑟福指导他的助手进行的α散射实验所用仪器的示意图如图所示。

2023年新教材高中物理核裂变与核聚变“基本”粒子基础练新人教版选择性必修第三册

2023年新教材高中物理核裂变与核聚变“基本”粒子基础练新人教版选择性必修第三册

5.4 核裂变与核聚变5.5 “基本”粒子一、选择题(本题共8小题,每题6分,共48分)1.中国是核电大国,到2020年1月,已经建成19座核电站,核电站是利用原子核发生裂变反应时所产生的核能来进行发电的。

关于原子核与核能,以下说法正确的是( C ) A.组成原子核的核子之间只存在引力B.核反应中由于核子数减少而导致质量亏损C.比结合能越大的原子核越稳定,核子平均质量越小D.核电站利用中等质量的原子核分裂成质量较小的原子核来获取核能解析:组成原子核的核子之间存在核力的作用,核力有时表现为斥力,有时表现为引力,选项A错误;核反应中核子数并没有减少,由于核子的平均质量减少而导致质量亏损,选项B错误;比结合能越大的原子核越稳定,核子平均质量越小,选项C正确;核电站利用质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核来获取核能,选项D错误。

2.如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是( D )A.铀棒是核燃料,核心物质是铀238B.石墨起到吸收中子的作用C.镉棒起到使中子减速的作用D.水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线,避免放射性危害解析:铀棒是核燃料,核心物质是铀235,选项A错误;在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,选项BC错误;水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线,避免放射性危害,选项D正确。

3.中国承诺到2020年碳排放量下降40%~45%。

为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目。

目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( A ) A.235 92U+10n―→9038Sr+136 54Xe+1010n B.2411Na―→2412Mg+ 0-1eC.14 7N+42He―→17 8O+11H D.238 92U―→234 90Th+42He解析:重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核,A是裂变反应,A 正确;B 为β衰变,C 是发现质子的反应,D 是α衰变。

2020年中考物理真题分类汇编:物态变化

2020年中考物理真题分类汇编:物态变化

2020年中考物理真题分类汇编:物态变化一、选择题1.(2020 河南)“霜降”是中国传统的二十四节气之一,霜的形成属于A.凝固B.液化C凝华 D.升华【答案】C2.(2020 内蒙古通辽)下列与物态变化相关的说法,正确的是()A. 出汗时吹风扇感觉凉快,是因为风降低了室温B. 地面上的水消失,与冬天人呼出的“白气”形成原理相同C. 放在衣柜里的樟脑丸消失过程中,需要吸热D. 因为雪的形成过程中要吸收热量,所以下雪时天气变冷【答案】C3.(2020 北京)隆冬,滴水成冰的过程中,发生的物态变化是()A. 熔化B. 凝固C. 液化D. 升华【答案】B4.(2020 湖北黄冈)下列现象由液化产生的是A. 吉林雾淞B. 草上露珠C. 浓雾消散D. 冰雪融化【答案】B5.(2020 湖南常德)下列物理现象及其原因分析错误的是()A. 冰雪消融是熔化现象,这个过程要吸热B. 湿衣服被太阳晒干是升华现象C. 抗疫值班医护人员眼罩的玻璃片常常模糊不清,这是水蒸气液化形成的D. 冬天窗玻璃上会出现冰花,这是水蒸气发生了凝华【答案】B6.(2020 四川成都)在“新冠”疫情期间,口罩成为防疫“神器”,戴眼镜的人常因口罩佩戴不严实,出现眼镜“起雾”的情况。

“起雾”是因为发生了()A. 液化现象B. 汽化现象C. 熔化现象D. 升华现象【答案】A7.(2020 江苏连云港)下列关于热现象的解释正确的是()A. 冬天司机往水箱里加点酒精是为了提高液体的凝固点B. 皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时放热C. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的D. 从冰箱里取出的易拉罐外壁会出现小水滴是水蒸气凝华形成的【答案】C8.(2020 江苏南京)下列现象中,物态变化相同的一组是()①冰袋降温②冰冻的衣服晾干③干冰变小④冰花的形成A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④【答案】C8.(2020 辽宁本溪)中华文化源远流长,诗词中蕴含丰富的物理知识。

2023年中考物理复习-专题22 能源与可持续发展-(2020-2022)三年中考物理试题分项汇编(

2023年中考物理复习-专题22 能源与可持续发展-(2020-2022)三年中考物理试题分项汇编(

能源与可持续发展【【2022年】】一、单选题1.(2022·湖北武汉)下列关于太阳能的说法正确的是()A.太阳能属于二次能源B.太阳能属于不可再生能源C.太阳是一个巨大的“核能火炉”D.太阳能电池直接将太阳能转化为化学能【答案】C【解析】A.太阳能属于一次能源,故A错误;B.太阳能属于可再生能源,故B错误;C.太阳内部发生的是核聚变,可以提供大量的能量,太阳是一个巨大的“核能火炉”,故C正确;D.太阳能电池直接将太阳能转化为电能,故D错误。

故选C。

2.(2022·湖北宜昌)【2022年】6月2日,我国发布了“十四五”可再生能源发展规划,确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标,为此需要逐步减少()A.煤炭、天然气发电B.太阳能、风力发电C.海水涨落的潮汐发电D.水力发电【答案】A【解析】能源按能否可再生分为可再生能源和不可再生能源。

其中,太阳能、风能、潮汐能、水能等属于可再生能源,而煤炭、天然气属于不可再生能源,提高利用可再生能源发电的比例,需减小利用不可再生能源发电的比例,故A符合题意,BCD不符合题意。

故选A。

3.(2022·湖南邵阳)我市积极利用区域优势,大力发展风力发电,在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。

下列能源中与风能同属于可再生能源的是()A.煤炭B.石油C.太阳能D.天然气【答案】C【解析】ABD.煤炭、石油和天然气都是经过地质年代形成的,在短期内不能得到补充,是所以是不可再生能源,故ABD不符合题意;C.太阳能在自然界中能源源不断的获得,是可再生能源,故D符合题意。

故选D。

4.(2022·四川乐山)下列有关信息传递和能源的说法正确的是()A.电磁波的传播需要介质B.北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波C.水能、太阳能都是不可再生能源D.能源是取之不尽用之不竭的【答案】B【解析】A.电磁波可在真空中传播,电磁波的传播不需要介质,故A错误;B.电磁波可传递信息和能量。

高中物理新教材同步选择性必修第三册 第5章 原子与原子核4 核裂变与核聚变

高中物理新教材同步选择性必修第三册 第5章 原子与原子核4 核裂变与核聚变

三、核聚变 导学探究
为什么实现核聚变要使聚变的燃料加热到几百万开尔文的高温?
答案 轻核的聚变反应,是较轻的核子结合成较重的核子,要使得核子 的强相互作用发挥作用,必须使核子间的距离达到10-15 m以内;同时由 于在此距离时原子核之间的库仑斥力巨大,因而需要核子有很大的动能, 表现在宏观上就是核燃料需要达到极高的温度.
解析 根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知,裂变时因 铀核俘获中子发生核反应,是核能转化为其他形式能的过程, 其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量,链式反应是有条件的, 即铀块的体积必须大于或等于其临界体积,如果体积小,中子从铀块中 穿过,碰不到原子核, 则链式反应不会发生,在裂变反应中核子数是不会减少的,故选D.
(√) (2)中子的速度越快,越容易发生铀核裂变.( × ) (3)核聚变反应中平均每个核子放出的能量比裂变时小一些.( × ) (4)核聚变主要用在核武器上,那就是原子弹.( × )
2.下面是铀核裂变反应中的一个:23952U+10n→13564Xe+9308Sr+1010n.已知铀 235 的质量为 235.043 9 u,中子质量为 1.008 7 u,氙 136 的质量为 135.907 2 u, 锶 90 的质量为 89.907 7 u,则此核反应中释放的总能量是多少?(1 u 相 当于 931.5 MeV 的能量) 答案 140.4 MeV
例3 如图2是慢中子反应堆的示意图,下列对该反应堆的说法正确的是
A.铀235容易吸收快中子后发生裂变反应
√B.快中子跟慢化剂的原子核碰撞后能量减少,变
成慢中子,慢中子容易被铀235俘获而引起裂
变反应
C.控制棒由镉做成,当反应过于激烈时,使控制
图2
棒插入浅一些,让它少吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些

5.4 核裂变与核聚变 练习—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修三

5.4 核裂变与核聚变 练习—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修三

核裂变与核聚变练习一、单选题1.下列说法正确的是A. 在铀核的裂变中,当铀块的体积小于“临界体积”时,不能发生链式反应B. 铀元素的半衰期为T,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化C. 比结合能越小,原子核结合得越牢固,原子核越稳定D. 轻核聚变后,比结合能减少,因此反应中释放能量2.2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL−2M)在成都建成并首次实现利用核聚变放电。

下列方程中,正确的核聚变反应方程是()A. 12H+13H→24He+01nB. 92238U→90234Th+24HeC. 92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301nD. 24He+1327Al→1530P+201n3.铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变。

其衰变方程为 92238U→ 90234Tℎ+X,裂变方程为 92235U+ 01n→Y+ 3689kr+3 01n,其中 92235U、 01n、Y、3689Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4,光在真空中的传播速度为c。

下列叙述正确的是()A. 92238U发生的是β衰变B. Y原子核中含有56个中子C. 若提高温度, 92238U的半衰期将会变小D. 裂变时释放的能量为(m1−2m2−m3−m4)c24.2020年1月10日,工程院院士黄旭华获得国家最高科学技术奖,他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献,下列说法正确的是A. 核潜艇的核反应也叫热核反应B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量C. 核潜艇的核反应堆是利用隔棒控制核反应速度D. 核聚变和核裂变都能放出核能,故一切核反应都应放出核能5.关于核反应下列说法正确的是()A. 核反应方程 714N+24He→817O+11H属于轻核聚变B. 氢弹是利用重核裂变制成的核武器C. 铀核( 92238U)衰变为铅核( 82206Pb)的过程中,要经过6次α衰变和8次β衰变D. 只有当铀块的体积等于或大于临界体积时才会发生链式反应6.下列关于衰变与核反应的说法正确的是A. 放射性元素的半衰期随着外界条件(如温度、压强等)的改变而改变B. 核聚变反应方程12H+13H→24He+X中的X表示中子C. β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D. 高速α粒子轰击氮核可产生中子,其核反应方程为24He+714N→816O+01n7.有下列4个核反应方程,核反应类型依次属于()① 1124Na→ 1224Mg+ −10e② 92235U+ 01a→ 36141Ba+ 3692Kr+3 01n③ 919F+ 24He→ 1022Ne+ 11H ④23He+12H→ 24He+11H.A. 衰变、裂变、人工转变、聚变B. 裂变、裂变、聚变、聚变C. 衰变、衰变、聚变、聚变D. 衰变、人工转变、人工转变、聚变8.我国对中微子的研究处于世界领先地位。

核裂变核聚变

核裂变核聚变

核裂变核聚变导言:核(Hé),这个词现在也许已经并不陌生了,最耳熟能详的是各个国家的核武器。

类似伊朗和朝鲜也因为核武器问题已经闹的不可开交了。

而离我们生活比较近的,则是核能源。

核能源由于其释放的能量大,因此也被各个国家用于发电等用途。

当然核能源也会有危险,例如1979年发生于美国的三里岛核电站事故、1986年发生于乌克兰的切尔诺贝利核电站泄漏事故、2013年发生于日本的福岛核电站泄漏事故。

都造成了巨大的人员伤亡、财力损失和环境污染。

核能又分成“核聚变”与“核裂变”两种方式。

我们很难想象一个小小的原子竟然能够释放出如此巨大的能量。

那么“核聚变”与“核裂变”又是什么?它们又有什么分别呢?1、世界核能的发展核能,作为一种安全、清洁、低碳、高能量密度的战略能量。

对于世界各个国家来说,核能对于保障能源安全、实现绿色低碳发展具有重要作用;对于带动装备制造业走向高端、打造世界经济“升级版”意义重大。

根据国际最近发表的一份报告说,自1954年俄罗斯小型Obninsk工厂成为了第一个为电网供电的核电站以来,目前全球共有667座核电站。

其中正在运行的有31个国家的400座反应堆。

而发电总量已经占到16%。

这些核电站大多数建立于1970年后的20年左右,平均运行时间为29年。

国际还报告称,如果世界要实现其气候目标,到2020年新增反应堆的增加率需要翻两番。

目前,世界上大多数反应堆集中在三个广泛的区域:美国东部、欧洲和远东地区。

而在过去的20年里,亚洲却一直是核工业的领头羊。

世界其他地区建成的30个核反应堆相比,亚洲增加了51个!中国拥有世界上最年轻的核反应堆,平均使用年限不到8年,而印度却拥有世界上最古老的的核电站之一,拥有47年历史。

2、核裂变与核聚变目前,在世界各地的核电站都是利用核裂变的原理来发电的。

既然核能分为核裂变和核聚变2种模式,为什么不用核聚变发电呢?首先,我们需要搞清楚什么是核裂变?核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。

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】

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

《第4节 核裂变和核聚变》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年

《第4节 核裂变和核聚变》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年

《第4节核裂变和核聚变》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于核裂变的描述,正确的是:A、核裂变是一个中子轰击一个重核,使该重核裂变成两个较轻的核并释放出能量。

B、核裂变是两个轻核结合成一个较重的核并释放出能量。

C、核裂变的过程会减少原子核中的中子数。

D、核裂变是自然发生的现象,不需要外界因素的影响。

2、关于核聚变的描述,不正确的是:A、核聚变是两个轻核结合成一个较重的核并释放出大量能量。

B、核聚变过程中的温度通常需要达到数百万到数千万摄氏度。

C、核聚变是目前人类获取能量的主要方式。

D、核聚变反应产生的废物比核裂变反应产生的废物要少。

3、中国首“华龙一号”核电机组于2020年11月份并网发电,其核反应堆中的反应方程为235U + 1n → 144Ba + 89Kr + 31n,下列说法正确的是()A. 反应是衰变反应B. 反应过程中铀的半衰期减小C. 反应过程中放出能量D. 反应是人工核转变4、关于核反应的类型及粒子的判断,下列说法正确的是()A. 238U → 234Th + X,式中X为电子,属于β衰变B. 2H + 3H → 4He + Y,式中Y为中子,属于核裂变C. 14N + 4He → 17O + K,式中K为质子,属于人工核转变D. 235U + 1n → 143Xe + 90Sr + Z,式中Z为5个氮核,属于α衰变5、在核裂变过程中,重核吸收一个中子后分裂成两个较轻的原子核,同时释放出更多的中子。

关于这一过程,下列说法正确的是:A. 裂变反应释放的能量来源于原子核的质量亏损。

B. 所有重核都能发生自发裂变。

C. 在核裂变中,裂变产物的总质量大于反应前的总质量。

D. 核裂变产生的中子不能引发新的裂变反应。

6、关于核聚变与核裂变的区别,以下哪个描述是正确的?A. 核聚变通常发生在重元素中,而核裂变则发生在轻元素中。

B. 核聚变反应需要极高的温度和压力条件,而核裂变则相对容易实现。

课时作业 核裂变

课时作业  核裂变

6核裂变考点一重核的裂变及链式反应1.(多选)当一个铀核裂变时,它所产生的两个核()A.含有的总质子数比裂变前铀核的质子数少B.含有的总中子数比裂变前铀核的中子数少C.比结合能比裂变前铀核的比结合能小D.可能是多种形式的两个核的组合答案BD解析由于在铀核裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子,与铀核相比,两个新核的总质子数没有发生变化,而总中子数减少,A错误,B正确;裂变发生质量亏损,释放能量,产物的比结合能更大,在铀核裂变反应中,产物并不是唯一的,故C错误,D正确.2.铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法中正确的是()A.铀块的质量是重要因素,与体积无关B.为了使裂变的链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生的快中子C.只有铀235的体积不小于它的临界体积,裂变的链式反应才能发生D.能否发生链式反应与铀的质量无关答案 C3.用中子轰击铀核(235 92U)的产物中有原子核钡(144 56Ba)、氪(8936Kr)、中子和一些γ射线.下列说法中正确的是()A.核反应方程是235 92U+10n→144 56Ba+8936Kr+10nB.这是一个核裂变过程,反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和C.这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算D.产生的γ射线穿透能力极强答案 D解析根据质量数守恒、电荷数守恒,铀核裂变的核反应方程应为:235 92U+10n→144 56Ba+8936Kr +310n,选项A错误;铀核裂变过程中发生质量亏损,释放的能量可根据爱因斯坦的质能方程计算,选项B、C错误;核反应中产生的γ射线穿透能力极强,选项D正确.4.目前核电站获取核能的基本核反应方程可能是()A.238 92U→234 90Th+42HeB.235 92U+10n→9038Sr+136 54Xe+1010nC.2411Na→2412Mg+0-1eD.14 7N+42He→17 8O+11H答案 B解析现在的核电站用的是裂变反应获取能量,A是α衰变,故A错误;B是裂变反应,故B正确;C是β衰变,故C错误;D是发现质子的反应,故D错误.5.(多选)(2020·正定中学期中)下列有关核反应的说法正确的是()A.目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B.重核裂变反应前后一定有质量亏损C.235 92U+10n→140 54Xe+9438Sr+d10n式中d=1D.铀核裂变后生成的新核的比结合能比铀核的比结合能小答案AB解析目前核潜艇是利用重核裂变提供动力,选项A正确;重核裂变要释放核能,则反应前后一定有质量亏损,选项B正确;根据核反应质量数和电荷数守恒可知,该核反应方程式中的d=2,选项C错误;铀核不如裂变后生成的新核稳定,可知铀核裂变后生成的新核的比结合能比铀核的比结合能大,选项D错误.6.据悉,我国第四代反应堆核能系统钍基熔盐堆能源系统研究已获重要突破.该系统是以钍Th俘获一个中子后经过两次β衰变可得到核燃料铀233.铀核233 92U的一种作为核燃料,钍核23290典型裂变产物是氪和钡,同时释放出巨大能量.下列说法正确的是()A.钍核232 90Th有90个中子,142个质子B.钍核俘获一个中子的核反应方程是232 90Th+10n→233 92UC.产生233 92U的核反应方程是232 90Th→233 92U+2 0-1eD.铀核裂变反应方程是233 92U+10n→8936Kr+142 56Ba+310n答案 D解析钍核232 90Th有90个质子,有232-90=142个中子,故A错误;钍核俘获一个中子后经过两次β衰变的核反应方程是232 90Th+10n→233 92U+2 0-1e,故B、C错误;根据质量数守恒与电荷数守恒可知,铀核裂变的核反应方程为233 92U+10n→8936Kr+142 56Ba+310n,故D正确.考点二核电站7.(2020·辽宁葫芦岛市高三二模)我国自主知识产权三代核电“华龙一号”首堆福清5号机组建设顺利并于2020年并网发电.下列关于核电站的说法中正确的是()A.核反应方程可能是:235 92U→141 56Ba+9236Kr+210nB.核反应过程中质量和质量数都发生了亏损C.在核反应堆中利用控制棒吸收中子从而减小中子对环境的影响D.我国现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量答案 D解析铀核裂变反应中一定有中子参加,选项A错误;核反应过程中发生质量亏损,但是质量数不变,选项B错误;在核反应中,核反应速度由参与反应的中子数目决定,控制棒通过插入的深度来调节中子的数目以控制链式反应的速度,选项C错误;我国现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量,选项D正确.8.(多选)如图1是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是()图1A.铀棒是核燃料,核心物质是铀235B.石墨起到吸收中子的作用C.镉棒起到使中子减速的作用D.水泥防护层的作用是阻隔射线,避免放射性危害答案AD解析核反应堆采用的核燃料为铀235,A正确;石墨的作用是使中子减速,B错误;镉棒的作用是吸收中子,C错误;水泥防护层的作用是阻隔射线,避免放射性危害,D正确.考点三核裂变释放核能的计算9.(多选)核电站的核能来源于235 92U核的裂变,下列说法中正确的是()A.反应后的核废料已不具有放射性,不需要进一步处理B.235 92U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核,如139 54Xe和9538Sr,反应方程式为235 92U +10n→139 54Xe+9538Sr+210nC.235 92U原子核中有92个质子、143个中子D.一个235 92U核裂变的质量亏损为Δm=0.215 5 u,则释放的核能约是201 MeV答案BCD解析反应后的核废料仍然具有放射性,需要进一步处理,故A错误;发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒,可判断B正确;92为U元素的质子数,中子数为:235-92=143,故C正确;根据质能方程与质量亏损可知,裂变时释放的能量是ΔE=0.215 5×931.5 MeV≈201 MeV,故D正确.10.一个铀235吸收一个中子发生核反应的方程是235 92U+10n→136 54Xe+9038Sr+1010n,放出的能量为ΔE,铀235核的质量为M,中子的质量为m,氙136核的质量为m1,锶90核的质量为m2,真空中光速为c,则释放的能量ΔE等于()A.(M-m1-m2)c2B.(M+m-m1-m2)c2C.(M-m1-m2-9m)c2D.(m1+m2+9m-M)c2答案 C解析铀235裂变时的质量亏损Δm=M+m-m1-m2-10m=M-m1-m2-9m,由质能方程可得ΔE=Δmc2=(M-m1-m2-9m)c2,选项C正确.11.(2020·太和第一中学高二月考)用中子轰击铀核(235 92U),其中的一个可能反应是分裂成钡(141 56Ba)和氪(9236Kr)两部分,放出3个中子.各个核和中子的质量如下:(计算结果保留两位小数)m U=390.313 9×10-27 kg,m n=1.674 9×10-27 kg;m Ba=234.001 6×10-27 kg,m Kr=152.604 7×10-27 kg.(1)试写出核反应方程;(2)求出反应中释放的核能;(3)我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦,求秦山核电站一年需要消耗多少千克的裂变原料?答案(1)235 92U+10n→141 56Ba+9236Kr+310n(2)3.22×10-11 J(3)2.48×103 kgU+10n→141 56Ba+9236Kr+310n解析(1)核反应方程23592(2)一个铀核发生反应的质量亏损Δm=m U+m n-m Ba-m Kr-3m n=m U-m Ba-m Kr-2m n=390.313 9×10-27 kg-234.001 6×10-27 kg-152.604 7×10-27 kg-2×1.674 9×10-27 kg=0.357 8×10-27 kg.一个铀核裂变释放能量为ΔE=Δmc2=0.357 8×10-27×(3×108)2 J≈3.22×10-11 J(3)秦山核电站一年需要消耗裂变原料m =650×107×365×24×3 6003.22×10-11×390.313 9×10-27 kg ≈2.48×103 kg. 12.(2019·天津市耀华中学期末)利用核反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已经具备了发展核电的基本条件.(1)核反应堆中的“燃料”是235 92U ,完成下面的核反应方程式,235 92U +10n →( )54Xe +90( )Sr +1010n (2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少千克浓缩铀?已知铀核的质量为235.043 9 u ,氙核质量为135.907 2 u ,锶核质量为89.907 7 u,1 u =1.66×10-27 kg ,中子的质量为1.008 7 u ,浓缩铀中铀235的含量占2%.(一年按365天计算,保留2位有效数字,N A =6.02×1023 mol -1)答案 (1)235 92U +10n →136 54Xe +9038Sr +1010n(2)2.7×104 kg解析 (1)235 92U +10n →136 54Xe +9038Sr +1010n(2)核电站每年放出的热量Q =Pt =1.0×109×3.6×103×24×365 J ≈3.15×1016 J一个235 92U 裂变放出的能量ΔE =Δmc 2=(235.043 9-89.907 7-135.907 2-9×1.008 7) ×1.66×10-27×(3×108)2 J ≈2.25×10-11 J需要的浓缩铀质量m =QM U 0.02ΔEN A ≈2.7×104 kg.。

2020年人教版物理中考复习总复习物态变化与内能综合练习(含解析)

2020年人教版物理中考复习总复习物态变化与内能综合练习(含解析)

2020人教版物理中考复习(物态变化与内能集合练习)一、单选题(共9题)1.打开放有樟脑丸的衣柜,就会闻到樟脑的气味,天气越热樟脑味越浓。

樟脑丸放置时间长了会变小,甚至消失。

关于这些现象,下列说法中正确的是()A. 樟脑丸变小与放在饮料里的冰块变小是相同的物态变化B. 樟脑丸消失与放在空气中的干冰消失一样都要放出热量C. 闻到樟脑的气味表明气体分子在不停地做无规则运动D. 天气越热樟脑味越浓表明温度越高分子热运动越缓慢2.下列是生活中常见的一些热现象,对这些现象的解释不正确的是()A. 用冰袋给高烧病人降温,是因为冰熔化时从人体吸热B. 冬天室外冰冻的衣服变干了,是因为冰汽化为水蒸气C. 刚从泳池中出来的人感觉冷,是因为人身上的水蒸发吸热D. 冬天的早晨辽河边出现美丽的雾凇,是因为水蒸气遇冷凝华形成的3.下列场景与所蕴含的物理知识,对应完全正确的是()A. 春季,小明体育训练后满头大汗,回到教室不停扇风--提高液体温度加快蒸发B. 夏季,小明手拿着一瓶冰冻矿泉水,冰减少,手感到凉--熔化吸热C. 秋季,小明发现操场上的双杠上铺满了一层霜--霜是非晶体D. 冬季,戴眼镜的小明从教室外走进教室内,镜片模糊不清--液化吸热4.小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是()A. 甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈B. 甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小C. 乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多D. 乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少5.如图是一款太阳能座椅,椅子顶部安装的硅光电池板,可储备能量供晚间使用。

下列说法正确的是()A. 硅光电池板是由超导材料制成的B. 硅光电池板可以将太阳能转化为电能C. 太阳能来源于太阳内部氢核的裂变D. 太阳能属于不可再生能源6.下列现象中,需要吸收热量的是()A. 壶口冒“白气”B. 铁水浇铸成零件C. “雾凇”的形成D. 冰凌融化7.酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。

公共基础知识-科技篇

公共基础知识-科技篇

第一章科技第一节高新技术一、能源技术(一)能源分类1. 一次能源与二次能源。

2. 可再生能源与不可再生能源。

3. 新能源与常规能源。

(二)新能源的种类1. 核能核能或称原子能,指的是原子核里的核子——中子或质子,重新分配和组合时释放出来的能量。

核能的释放主要有三种形式:(1)核裂变核裂变指的是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239 等)的裂变释放出的能量。

(2)核聚变核聚变指的是由两个或两个以上轻原子核(如氢的同位素——氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损,从而释放出的巨大能量。

(3)核衰变核衰变是一种自然的、慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难加以利用。

2. 太阳能太阳能一般指太阳光的辐射能量,主要有三种利用形式:(1)光热转换;(2)光电转换;(3)光化学转换。

3. 海洋能蕴藏于海水中,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。

4. 生物质能来源于生物质,是太阳能以化学能形式贮存于生物质中的一种能量形式。

它直接或间接地来源于植物的光合作用。

生物质能贮存的太阳能,可转化成常规的固态、液态和气态的燃料。

5. 可燃冰一种甲烷与水结合的固体化合物,外形与冰相似,故称“可燃冰”。

可燃冰在低温高压下呈稳定状态。

据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油、天然气的总和还多。

二、生物工程1. 基因工程基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

2. 细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

3. 微生物工程微生物工程也称为发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

4. 酶工程酶工程是利用酶的催化功能,在一定条件下催化化学反应,生产人类需要的产品或服务于其他目的的一门应用技术。

2020高中物理核聚变教案大全

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2020高中物理核聚变教案大全核聚变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,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。

接下来是小编为大家整理的2020高中物理核聚变教案大全,希望大家喜欢!2020高中物理核聚变教案大全一新课标要求(一)知识与技能1.了解聚变反应的特点及其条件.2.了解可控热核反应及其研究和发展.3.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

(二)过程与方法通过让学生自己阅读课本,培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力(三)情感、态度与价值观1.通过学习,使学生进一步认识导科学技术的重要性,更加热爱科学、勇于献身科学。

2.认识核能的和平利用能为人类造福,但若用于战争目的将给人类带来灾难,希望同学们努力学习,为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。

教学重点聚变核反应的特点。

聚变反应的条件。

教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。

教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。

课时安排1 课时教学过程(一)引入新课复习提问1:利用核能的两大途径分别是什么?☆学生:轻核的聚变核重核的裂变。

复习提问2:利用重核裂变获取核能时,有哪些不利因素?☆学生:燃料利用率低,废料处理存在隐患。

复习提问3:什么是核子平均质量?从核子平均质量曲线可以看出,最大效能利用核能的途径是什么?☆学生:原子核的质量除以核子总数;轻核聚变。

教师:1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功。

从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功,我国仅用了两年零八个月。

前苏联用了四年,美国用了7年。

氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。

这节课我们就来研究聚变的问题.学生:学生认真仔细地听课点评:通过介绍我国第一氢弹爆炸,激发同学们的爱国热情。

(二)进行新课1.聚变及其条件提问:请同学们阅读课本第一段,回答什么叫轻核的聚变?学生仔细阅读课文学生回答:两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫做聚变。

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5、核裂变
一、重核裂变
1938年,德国化学家、物理学家哈恩等发现用中子轰 击铀核的产物中有中等质量的原子核钡和氪。
29325U+10n→15464Ba+8396Kr+310n
重核分裂成几个中等质量原子核并释放出核能 的过程叫作核裂变。
核裂变产物一般是不固定的
29325U+10n―→15349Xe+9358Sr+210n
A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能 B.镉棒的作用是控制反应堆的功率 C.石墨的作用是吸收中子 D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和传输热量
成慢中子,慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应 C.控制棒由镉做成,当反应过于激烈时,使控制棒插入浅一
些,让它少吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些
D.要使裂变反应更激烈一些,应使控制棒插入深一些,使大 量快中子碰撞控制棒后变成慢中子,链式反应的速度就
会快一些
例:(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是( ABD )
C 29325U+10n→15461Ba+9326Kr+3X. 下列说法正确的是( )
A.核反应方程中X为质子 B.核反应方程中X为电子 C.由核反应方程可得钡核的比结合能比铀核的比结
合能大
D.此核反应能自动延续下去,故铀块的体积对于维 持核反应是无关紧要的
D 例:关于重核的裂变,以下说法正确的是( )
核反应堆示意图
2.工作原理
核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高,水或液态 的金属钠等物体在反应堆内外循环流动,把反应堆内 的热量传输出去,用于发电.
3.核电站发电有什么优点
①消耗的核燃料少.
一座百万千瓦级的核电站,一年只消耗浓缩铀30t左右,而 同样功率的火电站每年要消耗煤250万吨
②作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量所能提 供的能量大.
2.铀核裂变在自然界中能自发进行吗?
重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中,在自 然界中不会自发地发生.铀核裂变不会自发地进行, 要使铀核裂变,首先要利用中子轰击铀核,使铀核 分裂,分裂产生更多的中子,这些中子继续与其他 铀核发生反应,再引起新的裂变,这样就形成了链 式反应.
二、链式反应
1.定义:当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的 中子再引起其它重核裂变,且能不断继续下去, 这种反应称为链式反应.
2.链式反应的条件 (1)铀块的体积大于等于临界体积 或大于等于临界质量 (2)有足够数量的慢中子
链式反应速度很快,如不加以控制, 能量在瞬间急剧释放引起剧烈爆炸(如 原子弹).如果运用一定方法加以控制 就可以和平利用这种巨大的能量(如核 电站、核潜艇等).
链式反应
例:1938年德国化学家、物理学家哈恩等发现用中子 轰击铀核的产物中含有中等质量的原子核钡和氪,这 种现象称为核裂变,其反应方程为
思考:重核裂变为什么能释放核能???
中等质量的原子核的核子的平 均质量较小,重核和轻核的核 子的平均质量较大.如果原子 序数较大的重核A分裂成原子 序数小一些的核B和C,会有 质量亏损,放出巨大的核能.
1 kg铀全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤燃烧时 释放的能量.裂变时能产生几万度的高温.
化剂)
(也叫轻水)
子减速
控制棒
镉或硼
吸收减速后的中子 控制反应速度
热交换器 水或液态的金属钠
传输热量
防止射线泄露,对
防护层 金属套、钢筋混凝土 人体及其他生物体
造成伤害
例:如图所示是慢中子反应堆的示意图,对该反应堆的下列
B 说法中正确的是( )
A.铀235容易吸收快中子后发生裂变反应 B.快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少,变
氙[xiān] 锶[sī]
29325U+10n―→15464Ba+8396Kr+310n
1.铀核裂变是如何发生的?
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 的形状.
②核子分裂 核子间的距离增大裂成几块,同时放出 中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变 反应一代接一代继续下去,形成链式反应.
A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.中子进入铀块中时,一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,
所以核子数量减小 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平
均质量,所以重核裂变为中等质量的核时,要发生 质量亏损,放出核能
三、核电站
核电站:是指利用核能转变成电能的设施。
三、核电站
1.核电站的核心设施是反应堆:
(1)镉棒:吸收中子,控制反应速度.
反应过于剧烈时,把镉棒插入深一些,让 它多吸收一些中子,反应速度就会变慢。
(2)慢化剂:通常采用石墨、重水 和轻水(普通水).作用是降低中子 速度,便于铀235吸收.
(3)铀棒:核燃料,发生链式反应, 产生能量.
(4)保护层:是很厚的水泥外壳,屏 蔽射线,防止放射性污染.
③对环境的污染要比火力发电小,是清洁能源
4.核污染的处理
在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层,用来屏蔽 裂变产物放出的各种射线,核废料具有很强的放射 性,需要装入特制的容器,深埋地下.
核电站示意图
核电站的主要部件及作用
组成部分
材料
作用
裂变材料( 核燃料)
浓缩铀
提供核燃料
减速剂(慢 石墨、重水或普通水 使裂变产生的快中
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