核裂变与核聚变的例子
核裂变与核聚变的例子
核裂变与核聚变的例子核裂变和核聚变是两种不同的核反应过程。
核裂变是指重核（如铀、钚等）在受到中子轰击后，原子核发生裂变的过程；核聚变是指轻核（如氢、氦等）在高温高压条件下，原子核发生聚变的过程。
下面将分别列举10个核裂变和核聚变的例子。
核裂变的例子：1.铀-235的核裂变：铀-235是最常见的核裂变燃料，它在受到中子轰击后会发生裂变，产生两个中子和两个裂变产物，同时释放大量能量。
2.钚-239的核裂变：钚-239也是一种常用的核裂变燃料，它在受到中子轰击后发生裂变，产生两个中子和两个裂变产物，同时释放大量能量。
3.镅-252的核裂变：镅-252是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
4.锕-235的核裂变：锕-235是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放大量能量。
5.铀-233的核裂变：铀-233是一种核裂变燃料，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
6.镆-256的核裂变：镆-256是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
7.镅-238的核裂变：镅-238是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后可以发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
8.锕-239的核裂变：锕-239是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
9.镅-237的核裂变：镅-237是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
10.铀-238的核裂变：铀-238是一种放射性同位素，它在受到中子轰击后可以发生裂变，产生中子和裂变产物，同时释放能量。
核聚变的例子：1.氢-1与氘-2的核聚变：氢-1与氘-2在高温高压条件下发生核聚变，产生氦-3和释放大量能量。
2.氚-3与氘-2的核聚变：氚-3与氘-2在高温高压条件下发生核聚变，产生氦-4和释放大量能量。
核裂变与核聚变的例子
核裂变与核聚变的例子核裂变和核聚变是两种不同的核反应过程。
核裂变是指重核（如铀、钚等）被中子轰击后，发生裂变，分裂成两个中等质量的核，并释放大量能量的过程。
核聚变是指轻核（如氢、氦等）在高温高压条件下，发生聚变，合并成较重的核，并释放大量能量的过程。
下面将分别列举10个核裂变和核聚变的例子。
一、核裂变的例子：1.铀-235的裂变：铀-235是最常用的核裂变燃料。
当铀-235被中子轰击后，裂变成两个中等质量的核，同时释放出大量的能量和中子。
这是一种自持链式反应，可以用于核电站的核能发电。
2.钚-239的裂变：钚-239也是常用的核裂变燃料。
与铀-235类似，钚-239被中子轰击后也会发生裂变，释放能量和中子。
钚-239在核武器中广泛应用。
3.镭-226的裂变：镭-226是一种放射性元素，其裂变释放的能量被用于放射疗法中，用于治疗癌症。
4.锕-227的裂变：锕-227是一种人工合成的放射性元素，也可以发生裂变，并释放能量。
5.钚-241的裂变：钚-241是一种人工合成的放射性元素，也可以发生裂变，并释放能量。
钚-241用于核武器和核动力发电。
6.镅-252的裂变：镅-252是一种放射性元素，其裂变释放的能量被用于放射疗法中，用于治疗癌症。
7.锕-228的裂变：锕-228是一种人工合成的放射性元素，也可以发生裂变，并释放能量。
8.锕-229的裂变：锕-229是一种人工合成的放射性元素，也可以发生裂变，并释放能量。
9.镆-266的裂变：镆-266是一种放射性元素，其裂变释放的能量被用于放射疗法中，用于治疗癌症。
10.镆-267的裂变：镆-267是一种放射性元素，其裂变释放的能量被用于放射疗法中，用于治疗癌症。
二、核聚变的例子：1.氢-1和氘-2的聚变：氢-1和氘-2是最简单的核聚变反应，当氢-1和氘-2在高温高压条件下发生聚变时，会合并成氦-3，并释放出大量的能量。
这种反应被用于太阳和恒星的能量产生。
2.氘-2和氚-3的聚变：氘-2和氚-3在高温高压条件下发生聚变时，会合并成氦-4，并释放出大量的能量。
核聚变核裂变的例子
核聚变核裂变的例子
以下是 7 条关于核聚变核裂变的例子：
1. 你知道太阳吗？那可是核聚变的超级大舞台啊！太阳内部每时每刻都在发生着剧烈的核聚变反应，就像一个无比强大的能量工厂，为我们地球带来光明和温暖。
这难道不是超级神奇的事情吗？
2. 原子弹爆炸！那就是核裂变的惊人威力体现呀！就像一场超级大爆发，瞬间释放出难以想象的能量，这能量能摧毁一切，真是让人又惊叹又有点害怕呢！
3. 核电站利用核裂变来发电，这就好比是驯服了一只凶猛的野兽，让它乖乖地为我们服务。
为我们的生活提供了源源不断的电能，多了不起啊！
4. 想象一下，核裂变就像打开了一个能量的宝库，只是这宝库可得小心使用呢，比如在医疗领域，放疗不就是利用它来治疗疾病嘛，厉害吧？
5. 核聚变，那可是未来能源的希望之星啊！假如把它比作一艘开往未来的超级飞船，那它承载着我们对无尽能源的渴望和期待呀！
6. 核武器，那是核裂变被用于可怕用途的例子啊！这就像是潘多拉的盒子被打开了，带来的是巨大的灾难和破坏，怎能不让人警惕呢？
7. 受控核聚变实验装置就像是一群科学家在努力搭建通往未来能源世界的桥梁，他们不断尝试、探索，真希望他们能早日成功呀！
我的观点结论：核聚变核裂变有着巨大的能量和潜力，既可以带来好处，也可能带来危险，我们必须谨慎对待和利用它们。
【新人教版教材】高中物理选择性必修3：第五章4 核裂变与核聚变
第五章 4 核裂变与核聚变问题？较重的核分裂成中等大小的核，较小的核合并成中等大小的核的过程中，都有可能释放出能量。
核电站以及原子弹、氢弹等核武器，利用的就是这些核能。
在这些装置中，核能是怎样被转化和使用的呢？20世纪30年代，物理学家的一个重大发现改变了人类历史。
原子核在“分裂或聚合”时，会释放出惊人的能量。
核裂变的发现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给出了解释：铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块（图5.4-1）。
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（nuclear fission）。
铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪（铀236为中间过程，不稳定），同时放出3个中子，核反应方程是23592U ＋10n →14456Ba ＋8936Kr ＋310n图 5.4-1 核裂变示意图核裂变中放出中子，数目有多有少，中子的速度也有快有慢。
以铀235为例，核裂变时产生两或三个中子。
如果这些中子继续与其他铀235发生反应，再引起新的核裂变，就能使核裂变反应不断地进行下去（图5.4-2）。
这种由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应（chain reaction ）。
铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素。
原子核的体积非常小，原子内部的空隙很大，如果铀块不够大，中子在铀块中通过时，很有可能碰不到铀核而跑到铀块外面去，链式反应不能继续。
只有当铀块足够大时，核裂变产生的中子才有足够大的概率打中某个铀核，使链式反应进行下去。
通常把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量。
我国科学家钱三强、何泽慧夫妇于1947年在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分，其概率大约是分裂为两部分的概率的 1300 和 15 000 。
核裂变核聚变
吸收能量 核 反 应 放出能量
核子结合成原子核
有些重核分裂成中等质量的核 有些轻核结合成中等质量的核
核子平均质量
D E
F
A
C
B
O
Fe
Z
平均结合能
F
C
B
E D
O
A
核子的平均结合能随质量数的变化
Fe
z
一.核裂变
1.核裂变 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．
2 1
H H He n
2 1 3 2 1 0
Li 原子核，俘获一个 速度为7.7×104 m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后 变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂 直，测得α粒子速度为：2×104m/s，方向与中子速度 方向相同，求： （1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。 （2）生成的新核的速度大小和方向。 （3）若α粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场 中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？ 解： （1）写出核反应方程式
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
链反应(self-sustaining chain reaction)。
核电站
大亚湾核电站
秦山核电站
我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建 成投入运行的，我国自行设计研制、建造的秦 山核电站已经运行发电了；广东大亚湾电站也 已建成，并运行发电了，其发电量可达100亿度。
几百万 度高温
核聚变的利用——氢弹
弹体
三种炸药：
小 型 原 子 弹
普通炸药
铀235 外壳
核裂变和核聚变的区别
两个较轻的原子（质量数大致小于16）聚合成一个较重的原子核，同时放出大量的能量，这种核反应叫聚变反应。
它是获得原子能的重要途径之一。
一升的海水约含有0.03克的氘，通过核聚变反应能产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量。
由于原子核间有很强的静电斥力，核聚变反应必须在几千万摄氏度至上亿摄氏度的高温下才能发生。
太阳和一些恒星内部温度很高，原子核有足够在的动能克服核间静电斥力而发生聚变反应。
太阳里发生的持续的核聚变反应，源源不断地给我们提供光和热。
一个重的原子核分裂成两个质量略为不同的较轻的原子核，同时放出大量能量，这种反应叫做裂变反应。
裂变有自发裂变和受激裂变反应两种。
自发裂变是原子核不稳性的一种表现形式，天然同位素自发裂变半衰期都很长，如铀-238约为1016年；一些原子核比铀原子核重的同位素（超铀核素）自发裂变半衰期相对较短，如锎-252只有85.5年。
重原子核受到其他粒子（中子、带电粒子、光子）轰击时分裂成两个质量略为不同的较轻原子核，叫受激裂变。
1947年，我国科学家钱三强、何泽慧首先观察到中子轰击铀裂变时，铀核也有分裂成三块或四块的情况。
但这种现象是非常稀少的。
三分裂和四分裂相对于二分裂之比分别为3：1000和3：10000。
重核裂变时释放出大量的能量，是获得原子能重要途径之一。
1公斤铀-235完全裂变释放出的能量相当于两万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，也相当于2700吨标准煤完全燃烧释放出的能量。
重核裂变反应释放的大量能量已在核电站中得到充分应用。
爱因斯坦１９０５年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量。
１９３８年，德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在居里夫人实验的基础上，发现了核裂变现象：当中子撞击铀原子核时，一个铀核吸收了一个中子，分裂成两个较轻的原子核，在这个过程中质量发生亏损，因而放出很大的能量，并产生两个或三个新的中子，这就是核裂变反应。
核裂变和核聚变的反应方程式
核裂变和核聚变的反应方程式
核聚变的反应方程式：
2 1 H+
3 1H—→
4 2 He + 1 0n
核裂变的反应方程式：
235U+n→236U→135Xe+95Sr+2n；
235U+n→236U→144Ba+89Kr+3n；
扩展资料：
核聚变与核裂变的具体反应
核裂变由重原子核，也就是质量非常大的原子核，在元素周期表上排到最后几位的元素，比如铀(yóu)、钍(tǔ)和钚（bù）等，在中子的冲击下，分裂成多个质量较小的原子的反应，并且这个过程伴随着巨大能量的释放，这种反应成为核裂变反应。
核聚变由较小质量的原子，比如氘，在高温高压下，其核外电子拜托原子核的束缚，从而使得两个原子核能够碰撞在一起，发生相互聚合作用，生成质量更大的原子核（如氦）。
因为中子不带电，所以也能在这个碰撞过程中脱离出来，电子和中子的释放会伴随着巨大能量的释放。
现在人类已经实现不可控核聚变，比如氢弹爆炸，但是可控核聚变还正在努力研究中。
核裂变、核聚变
《核裂变和核聚变》课件
安全和环保问题
安全监管
无论是核裂变还是核聚变，都需要严格的安全监管以确保反应堆的正常运行和 事故预防。
环保要求
核能作为一种能源形式，需要符合环保要求，包括减少温室气体排放、降低能 源消耗等。
THANKS 感谢观看
与核裂变不同，核聚变不会产生有害 的放射性废料，因此被认为是清洁和 可持续的能源来源。
核聚变的发现
核聚变的研究始于20世纪初，最早由英国物理学家卢瑟福提出。
1930年代，德国科学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼发现核裂变现象，开启了原 子能研究的新篇章。
1950年代，美国科学家首次成功实现氢弹爆炸，标志着核聚变技术的实际应用。
核裂变和核聚变
• 核裂变简介 • 核聚变简介 • 核裂变和核聚变的区别 • 核裂变和核聚变的应用 • 核裂变和核聚变的争议
01 核裂变简介
核裂变的定义
核裂变是指一个重的原子核分裂 成两个或多个较轻的原子核，同
时释放出巨大能量的过程。
这个过程需要消耗一定的能量， 通常由中子撞击引发。
裂变过程中释放出的能量与质量 亏损相关，符合爱和压力下，氢原子 核（如氢和氚）相互碰撞，合并
形成氦原子核并释放能量。
这个过程需要巨大的能量输入， 因此需要特殊的装置（如托卡马 克装置）来产生和控制所需的极
端条件。
核聚变反应释放的能量是核裂变 反应的数倍，且不会产生长期放
射性废料。
03 核裂变和核聚变的区别
反应过程
核裂变
核聚变的争议
技术难题
核聚变技术目前尚未完全成熟， 实现可控的核聚变反应仍存在许 多技术难题，需要进一步研究和
探索。
资源限制
核聚变所需的燃料（如氚）相对 稀少，地球上的储量有限，这也 限制了核聚变作为能源的可行性
19.6.7---核裂变--核聚变2015
13
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% ．
28
计算下面核反应放出的能量:
1 2H +1 3H 2 4H e+0 1n
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
Δ m =m D+m T-(m α+m n)=0.018884u
ΔE=Δmc2 = 0 .0 1 8 8 4 × 9 3 1 .5 M e V
需要克服极大的库仑斥力，因此必须 让轻核具有很大的动能。
3、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；
聚变反应又 叫热核反应
108～109 K
几百万 度高温
31
核聚变的利用——氢弹
弹体
三种炸药：
普通炸药
小 型
铀235
原
子
外壳
弹
普通炸药 爆炸 Ｕ235 裂变
氘、氚、重 氢化钾等
氘、氚 聚变
引爆装置 1 2H +1 3H 2 4H e+0 1n
32
19-6-7重核裂变 轻核聚变
镉棒在反应堆中所起的作用(
A.使快中子变成慢中子 B.使慢中子变成快中子
)
C.使反应速度加快
D.控制反应速度,调节反应速度的快慢
它主要有哪四部分组成( )
A.核燃料､减速剂､冷却系统､控制调节系统 B.核燃料､减速剂､发热系统和传热系统 C.核燃料､减速剂､碰撞系统和传热系统
D.核燃料､中子源､核能聚存系统和输送系统
答案:A
裂变中能量的计算
用中子轰击铀核(235
141 U), 其中一个可能反应是分裂成钡 ( 92 56Ba)和氪
(9236Kr)两部分,放出了中子,各个核的质量如下
mU=390.3139×10-27 kg mn=1.6749×10-27 kg mBa=234.0016×10-27 kg mKr=152.6047×10-27 kg 试写出核反应方程,算出反应中释放的核能.
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 了解决这个难题，科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性约束
磁约束 带电粒子运动时在均匀磁场中会洛伦兹力的作用而不飞散，因此 有可能利用磁场来约束参加反应的物质。
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 散就完成了核反应。在惯性约束下，可以用激光从各个方向照射参 加反应的物质，使它们“挤”在一起发生反应。
Δm 0.3578 10
释放出的能量为
27
kg
ΔE Δm c2 201 MeV
1kg铀235全部裂变，它放出的能量超过2800t 优质煤完全燃烧时释放的能量．
链式反应
用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子 又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应．
链式反应
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】
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
5.4核裂变与核聚变
5.4 核裂变与核聚变知识点一、核裂变的发现1．核裂变：铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反应定名为核裂变．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23592U＋1n→144 56Ba＋8936Kr＋310n.3．链式反应中子轰击重核发生裂变后，裂变释放的中子继续与其他重核发生反应，引起新的核裂变，使核裂变反应一代接一代继续下去，这样的过程叫作核裂变的链式反应．4．临界体积和临界质量：核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量．知识点二、反应堆与核电站1．核电站：利用核能发电，它的核心设施是反应堆，它主要由以下几部分组成：(1)燃料：铀棒．(2)慢化剂：石墨、重水和普通水(也叫轻水)．(3)控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，这种镉棒叫作控制棒．2．工作原理核燃料发生核裂变释放的能量使反应区温度升高，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，同时也使反应堆冷却．3．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(慢化剂)石墨、重水或普通水(也叫轻水)使裂变产生的快中子减速控制棒镉棒吸收中子，控制反应速度热交换器水或液态的金属钠传输热量防护层厚水泥层防止放射线泄露，对人体及其他生物体造成伤害知识点三、核聚变1．定义：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．核反应方程：21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV.3．条件：使轻核的距离达到10－15 m以内．方法：加热到很高的温度．4．宇宙中的核聚变：太阳能是太阳内部的氢核聚变成氦核释放的核能．5．人工热核反应：氢弹．首先由化学炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸．6．核聚变与核裂变的比较(1)优点：①轻核聚变产能效率高；②地球上核聚变燃料氘和氚的储量丰富；③轻核聚变更为安全、清洁．(2)缺点：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．解决方案：磁约束和惯性约束．重核裂变与轻核聚变的区别重核裂变轻核聚变[例题1]关于链式反应，下列说法正确的是（）A．只要有中子打入铀块，一定能发生链式反应B．只要是纯铀235，一定能发生链式反应C．只要时间足够长，就可以发生链式发应D．铀块体积超过临界体积时，一旦中子进入就可以引发铀核的链式反应【解答】解：发生链式反应的条件：（1）发生裂变时物质的体积大于等于临界体积，链式反应的发生条件需满足铀块的大小足够大，只有当铀块足够大时，裂变产生的中子才有足够的概率打中某个铀核，使链式反应进行下去，即需使铀块体积超过临界体积，才能发生链式反应，（2）有足够浓度的铀235，（3）有足够数量的慢中子，故D正确，ABC错误。
核裂变及核聚变
太陽的壽命 燃燒 1 kg 煤所釋放的能量大約是 24 MJ。 假如太陽是由煤所構成，它就會在 4000 年內耗盡所 有燃料。不過，研究顯示太陽已存在超過 40 億年。
太陽的能量從何而來？ 來自它核心內的核聚變。
1 核裂變 核裂變發生時，一個較重的原子核會分裂成兩個 較輕的原子核和數個中子。 低速中子撞擊鈾-235核時，鈾-235核或會發生核 裂變。
模擬程式 U-235 (0.7% 濃缩至 to 3-5%)
連鎖反應是可控制的。 如：用物質吸走部份中子
例題 1
鈽-239可發生以下核裂變反應：
239 94
Pu
+
1 0
n
104 42
Mo
+
134
x
Te
+
y
1 0
n
(a) 求 x 和 y。
考慮原子序數︰
94 + 0 = 42 + x + y 0 x = 52
進度評估 1 – Q5
4 2
He
+
x
2
He
8
y
Be
+
能量
x = ___4____
y = ___4____
這是一個核（裂變／聚變）的例子。
4 核能
a 受控核裂變 在受控制的情況下，核裂變產生的核能可以用來發電。 鈾-235在核電站的核反應堆內發生核裂變，所釋放的 能量被轉化成電能。
例題 3
核廢料
福島第一核電廠事故 (2011)
c 優點與缺點
使用核能與否是一個極富爭議性的問題。 支持者認為︰ • 核能是解決能源短缺危機的辦法。 • 核電站的燃料體積很小。
核物理中的裂变与聚变反应详解
核物理中的裂变与聚变反应详解在核物理领域中，裂变和聚变是两种重要的核反应方式。
它们在核能发电、核武器研发和核医学等方面发挥着重要作用。
本文将详细阐述裂变和聚变反应的原理、过程以及应用。
一、裂变反应裂变是指重原子核被撞击或吸收中子后分裂成两个或更多的轻核的过程。
最著名的裂变反应是铀-235裂变。
其过程可以用如下方程式来表示：U-235 + n → Ba + Kr + 3n + E其中，U-235指代铀-235核，n代表中子，Ba和Kr分别代表产生的产物核，E表示释放的能量。
在裂变反应中，中子被吸收后，原子核变得不稳定，进而分裂成两个核片段，同时伴随着大量的能量释放。
这些裂变产物中的中子还会继续引发更多的裂变反应，形成连锁反应。
这种连锁反应引发了核反应堆中的裂变链式反应，产生了大量的热能。
裂变反应常用于核电站中的核能发电过程。
通过控制中子的流动来维持连锁反应的平衡，从而产生稳定的能量输出。
此外，裂变技术还可用于核武器制造和医学放射治疗。
二、聚变反应聚变是将轻原子核融合成较重原子核的过程。
最典型的聚变反应是氢与氘的聚变，其反应方程式如下所示：H + D → He + n + E其中，H和D分别代表氢和氘的原子核，He代表产生的氦核，n代表中子，E表示释放的能量。
聚变反应通常需要高温和高压来克服原子核间的库仑斥力，使原子核足够接近，从而发生核反应。
这种条件通常只有在恒星和氢弹等极端环境下才能实现。
由于聚变反应释放的能量巨大且清洁，被认为是实现可持续、环保能源的未来选择。
聚变反应在太阳和恒星中是主要能量来源。
科学家们正在努力开发人工聚变技术，以实现可控核聚变并应用于能源生产。
目前，国际热核聚变实验堆（ITER）项目正在建设聚变反应堆，旨在证明聚变的可行性。
三、裂变与聚变的比较裂变和聚变是两种截然不同的核反应方式，它们在原理、过程和应用方面存在诸多区别。
首先，裂变反应将一个重原子核分裂为两个或更多的轻核，而聚变反应则是将轻核融合成较重核。
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核裂变与核聚变的例子
一、核裂变的例子：
1. 二战时期的原子弹爆炸：二战期间，美国在广岛和长崎投掷了两枚原子弹，这是核裂变反应的典型例子。
在这个过程中，铀或钚等重核裂变成两个或更多的轻核，释放出大量的能量。
2. 核反应堆中的裂变：核反应堆是利用核裂变制造能源的装置。
核燃料（如铀或钚）被控制地裂变，产生热能，用于发电或其他目的。
3. 放射性同位素的衰变：某些放射性同位素的衰变过程中也涉及核裂变。
例如，铀-235衰变为镭-141和钚-92，释放出大量的能量。
4. 核炸弹的爆炸：核炸弹是利用核裂变来释放巨大能量的武器。
通过将裂变材料（如铀-235或钚-239）超临界聚集，触发裂变反应并产生爆炸。
5. 某些医学用途：核裂变也被用于一些医学领域，例如放射性核素治疗癌症。
放射性同位素通过核裂变释放的能量可用于杀死癌细胞。
二、核聚变的例子：
1. 太阳核聚变：太阳是一个巨大的核聚变反应堆，核聚变是太阳内部产生能量的主要机制。
太阳核心的高温和高压条件下，氢核融合成氦核，释放出巨大的能量。
2. 氢弹爆炸：氢弹是一种利用核聚变释放能量的炸弹。
核聚变反应在氢弹爆炸中被触发，将氢同位素（如氘和氚）聚变成氦，释放出大量的能量。
3. 磁约束聚变：磁约束聚变是一种实现核聚变的方法，利用磁场约束等离子体中的聚变反应。
例如，国际热核聚变实验堆（ITER）采用磁约束聚变技术。
4. 惯性约束聚变：惯性约束聚变是另一种实现核聚变的方法，利用激光或粒子束等能量将聚变材料压缩到高密度和高温，从而实现核聚变反应。
5. 星际飞船推进系统：核聚变被认为是未来太空旅行的一种潜在推进系统。
通过将氢同位素聚变成氦来产生推进力，实现高速航行。
6. 人工实验室中的核聚变：科学家们在实验室中进行核聚变实验，以研究和探索可控核聚变的可能性。
例如，国际热核聚变实验堆（ITER）是一个正在建设的大型实验设施，旨在实现可控核聚变反应。
7. 恒星演化中的核聚变：恒星是通过核聚变反应维持热核平衡的，随着恒星内部氢的耗尽，核聚变反应会转变为氦聚变反应，从而导致恒星的演化。
8. 未来能源的潜在选择：核聚变被认为是未来清洁和可持续能源的
潜在选择。
通过实现可控核聚变反应，可在地球上产生大量的清洁能源。
9. 彗星的尾巴：彗星的尾巴是由太阳辐射和太阳风作用于彗星核的气体和尘埃形成的。
其中，核聚变反应也可能是彗星尾巴形成的原因之一。
10. 星际尘埃云中的核聚变：在星际尘埃云中，由于高温和高压的条件，核聚变反应也可能发生。
这些反应释放出的能量可能对星际物质的演化和形成有重要影响。
总结：核裂变和核聚变是两种不同的核反应过程，核裂变是重核裂变成轻核，核聚变是轻核聚变成重核。
两者在自然界和人工实验室中都有广泛应用，对能源、武器和宇宙演化等领域具有重要意义。