高三物理重核的裂变.ppt
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人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
铀核的裂变
发现 1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子 轰击铀核时，铀核发生了裂变。
裂变产物：多种多样
+
++
Байду номын сангаас
重核的裂变只发生在人 为控制的核反应中，自 然界不会自发的产生
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪， 同时放出三个中子，其核反应方程式：
求： （1）一个铀核裂变释放的能量 解 亏损质量：
释放能量：
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪， 同时放出三个中子，其核反应方程式：
求： （2）试计算1kg铀235全部裂变时所释放的能量？
解 1kg铀中含铀核数量为： N个铀核裂变放出能量为：
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡 和氪，同时放出三个中子，其核反应方程式：
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
链式反应的过程
如图为核裂变示意图
（1）重核裂变是一种天然现象吗？ （2）只要有中子轰击铀块就可以产生链式反应吗？ 重核的裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反 应中只有达到链式反应的条件时，才会发生重核的裂变
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
链式反应
定义：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。
根据链式反应的原理，似乎任何铀块只 要有中子进入，都能发生链式反应
但事实并非如此
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
2019_2020学年高中物理第19章第6节重核的裂变课件新人教版选修3_5
例1 (双选)关于铀核裂变，下述说法正确的 是( )
A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂 变成两种不同的原子核
B．铀核裂变的同时将释放2～3个中子 C．为了使裂变的链式反应更容易进行，最好 用铀235 D．铀块的体积对产生链式反应无影响
解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂 变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但裂 变成两块的情况较多，也有的分裂成多块，放出几 个中子，铀 235 受中子轰击时，裂变的概率大，且 可以俘获各种能量的中子而引起裂变，而铀 238 只 有俘获能量在 1 MeV 以上的高能量中子才引起裂 变，且裂变的概率较小，要引起链式反应必须使铀 块的体积大于临界体积，选项 B、C 正确．
核反应释放的能量大部分转化为内能，这时 通过水或液态钠做冷却剂，在反应堆内外循环流 动，把内能传输出去，用于推动蒸汽机，使发电 机发电．发生裂变反应时，会产生一些有危险的 放射性物质，很厚的混凝土防护层可以防止辐射 线射到外面．
例 2 (2013·重庆卷)铀是常用的一种核燃料，若它的
原子核发生了如下的裂变反应：23592U＋01n→a＋b＋201n，
②核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得核由 于质子间的斥力作用而不能恢复原状，这样就分裂成几块，同时放出 2～3 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，这就叫链式反应，如下图所示：
③重核裂变有质量亏损，所以放出能量．
注：铀235裂变需要一定的条件：①要有足 够浓度的铀235；②要有足够数量的慢中子；③ 铀块的体积要大于临界体积．
答案：AC
1．裂变． 核物理学中把重核分裂成质量较小的核， ___放__出___核能的反应．用中子轰击铀核时，铀核发生 了裂变，裂变产物__多__种__多__样____．一种典型的裂变反 应是生成钡和氪，同时放出3个__中__子____．核反应方程： U＋n→___1_4546_B_a_＋__83_96K__r＋__3_10_n__.
【原创】4.2核裂变 课件
B．铀核裂变时还能同时释放 2～3 个中子 C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用 29328U D．铀块的体积对产生链式反应无影响
解析：选 B.铀核受到中子的轰击，会引起裂变， 裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但
裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出 几个中子，29325U 受慢中子的轰击时，裂变的概率大， 而23982U 只有俘获能量在 1 MeV 以上的中子才能引 起裂变，且裂变的概率小，而要引起链式反应，需
(3) 能 量 ： 铀 核 裂 变 成 中 等 质 量 的 原 子 核 ， 发 生质量亏损，所以放出能量．一般说来，平均 每个核子放出的能量约为1 MeV,1 kg铀全部裂 变放出的能量相当于2000 t优质煤燃烧时释放 的能量．裂变时能产生几万度的高温．
2．重核裂变的条件
(1)重核的裂变只能发生在人为 的核反应中，自然界中不会自发 地产生裂变，而是发生衰变．
Zr 的电荷数 Z＝92－60＋8＝40， 质量数 A＝236－143－3×1＝90.
(2)法一：质量亏损 Δm＝(mU＋mn)－(mNd＋mZr＋3mn)＝0.2174u. 一个铀核裂变释放能量 ΔE＝Δm×931.56 MeV ＝0.2174×931.56 MeV≈202.5 MeV， 1kg 铀核含有的原子核数为
4.2核裂变
知识梳理：
一、重核的裂变 1．核裂变：用中子轰击铀核，发现铀核分裂成 __质__量__相__近___的两部分，并释放出能量．这种核反应 过程叫做__核__裂__变__．___ 2．核能：核裂变__释__放____出的能量称为 ___裂__变__能____，也称__核__能____或_原__子__能__．___
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度 的方法是( ) A．使用浓缩铀 B．改变铀块的临界体积 C．通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度， 以改变反应堆中的中子数目 D．利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度 解析：选C.控制核反应的速度是靠调节中子数 来实现的，故C选项正确．
解析：选 B.铀核受到中子的轰击，会引起裂变， 裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但
裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出 几个中子，29325U 受慢中子的轰击时，裂变的概率大， 而23982U 只有俘获能量在 1 MeV 以上的中子才能引 起裂变，且裂变的概率小，而要引起链式反应，需
(3) 能 量 ： 铀 核 裂 变 成 中 等 质 量 的 原 子 核 ， 发 生质量亏损，所以放出能量．一般说来，平均 每个核子放出的能量约为1 MeV,1 kg铀全部裂 变放出的能量相当于2000 t优质煤燃烧时释放 的能量．裂变时能产生几万度的高温．
2．重核裂变的条件
(1)重核的裂变只能发生在人为 的核反应中，自然界中不会自发 地产生裂变，而是发生衰变．
Zr 的电荷数 Z＝92－60＋8＝40， 质量数 A＝236－143－3×1＝90.
(2)法一：质量亏损 Δm＝(mU＋mn)－(mNd＋mZr＋3mn)＝0.2174u. 一个铀核裂变释放能量 ΔE＝Δm×931.56 MeV ＝0.2174×931.56 MeV≈202.5 MeV， 1kg 铀核含有的原子核数为
4.2核裂变
知识梳理：
一、重核的裂变 1．核裂变：用中子轰击铀核，发现铀核分裂成 __质__量__相__近___的两部分，并释放出能量．这种核反应 过程叫做__核__裂__变__．___ 2．核能：核裂变__释__放____出的能量称为 ___裂__变__能____，也称__核__能____或_原__子__能__．___
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度 的方法是( ) A．使用浓缩铀 B．改变铀块的临界体积 C．通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度， 以改变反应堆中的中子数目 D．利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度 解析：选C.控制核反应的速度是靠调节中子数 来实现的，故C选项正确．
高中物理第十九章原子核6重核的裂变课件新人教版选修3
(2)由爱因斯坦质能方程，得 ΔE＝Δmc2＝0.193 3×931.5 MeV≈180.06 MeV. 【答案】 (1)0.193 3 (2)180.06 MeV
点拨： ①根据质量数和电荷数守恒，写出裂变方程． ②计算出裂变前后质量亏损 Δm. ③根据质能方程 ΔE＝Δmc2 计算出裂变释放的核能．
答案：AC
点拨： ①核电站的核裂变为可控核反应，所放出粒子从核反应方程中看 出． ②结合临界体积和半衰期的概念去分析 B、D 两项．
要点二 核电站的结构及工作原理 1．主要组成：核电站的核心设施是核反应堆．如图所示．
它的主要部件列表如下：
部件 核燃 名称 料
慢化剂
控制棒 热循环介质 保护层
采用 的材
拓展 核反应堆的类型 (1)气冷式反应堆：即采用冷气体作为冷却剂，如空气、二氧化碳 等，英国大多数核电站的反应堆是气冷式的．
(2)水冷式反应堆： ①压水堆与沸水堆． 在正常运动条件下，压水堆内的水由于受到很高的压力，始终处 于“液态”，我国已建成的秦山核电站(一期)和大亚湾核电站以及秦 山二期、岭澳和田湾核电站均采用压水堆．沸水反应堆内的水处于气、 液共存的状态． ②轻水堆与重水堆． 氢有三种同位素：氕、氘、氚．普通水中的氢原子是“氕”，这 种水称为“轻水”；若水中的氢原子是“氘”，则称为“重水”，“轻 水堆”和“重水堆”的区别在于反应堆的冷却剂、慢化剂是“轻水” 还是“重水”．秦山三期核电工程采用的是重水堆．
【答案】 C
变式训练 2 关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列 说法正确的是( )
A．镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度 B．用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量 C．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中 子数量
点拨： ①根据质量数和电荷数守恒，写出裂变方程． ②计算出裂变前后质量亏损 Δm. ③根据质能方程 ΔE＝Δmc2 计算出裂变释放的核能．
答案：AC
点拨： ①核电站的核裂变为可控核反应，所放出粒子从核反应方程中看 出． ②结合临界体积和半衰期的概念去分析 B、D 两项．
要点二 核电站的结构及工作原理 1．主要组成：核电站的核心设施是核反应堆．如图所示．
它的主要部件列表如下：
部件 核燃 名称 料
慢化剂
控制棒 热循环介质 保护层
采用 的材
拓展 核反应堆的类型 (1)气冷式反应堆：即采用冷气体作为冷却剂，如空气、二氧化碳 等，英国大多数核电站的反应堆是气冷式的．
(2)水冷式反应堆： ①压水堆与沸水堆． 在正常运动条件下，压水堆内的水由于受到很高的压力，始终处 于“液态”，我国已建成的秦山核电站(一期)和大亚湾核电站以及秦 山二期、岭澳和田湾核电站均采用压水堆．沸水反应堆内的水处于气、 液共存的状态． ②轻水堆与重水堆． 氢有三种同位素：氕、氘、氚．普通水中的氢原子是“氕”，这 种水称为“轻水”；若水中的氢原子是“氘”，则称为“重水”，“轻 水堆”和“重水堆”的区别在于反应堆的冷却剂、慢化剂是“轻水” 还是“重水”．秦山三期核电工程采用的是重水堆．
【答案】 C
变式训练 2 关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列 说法正确的是( )
A．镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度 B．用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量 C．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中 子数量
最新高中物理新课标版人教版选修3-5精品课件：19.6《重核的裂变》
Fe
Z
核子的平均质量与原子序数之间的关系
___________________________
_______________________
一、裂变
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， 释放出核能的反映叫做聚变．
〓
聚变
〓
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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 面上形成一个巨大的弹坑．
Δm0.35718 0 27 kg
ΔEΔmc20M 1______________ _______________________
2
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优 质煤完全燃烧时释放的能量．
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新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-5
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19.6《重核的裂变》
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【优】高三物理重核的裂变PPT资料
三、三、聚变与裂变的区别
1、原理不同 2、放出的能量大小不同 3、废料处理难度不同 4、“燃料”的储藏量不同 5、两种反应的可控性不同
核电站---核反应堆
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒
减速剂 链式反应的应用—— 核电站慢中子反应堆
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
氢弹爆炸形成的磨姑云
3、有足够数量的慢中子 及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染
（3）确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。 中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 解由质量数守恒和电荷数守恒，分别有
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。
二、聚变
1 轻核的聚变（热核反应）
235 92
U+
1 0
n
→15461
Ba
+
92 36
Kr
+310
n
裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂 变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：
Δm 0.35781027 kg
释放出的能量为
ΔE Δmc2 201MeV
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t 优质煤完全燃烧时释放生了裂变，释放出的
核电站中－－子－－秦又山核引电站起了其他铀核的裂变，也就是链式反应．
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、有足够浓度的铀235 韩国 42. 链式反应的应用——
链式反应发生的条件 核电站慢中子反应堆
韩国 42. 是核裂变反应方程 （1）激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会 的关系；
裂变PPT教学课件
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
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 链式反应的应用—— 核电站慢中子反应堆
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：
利用工事进行掩蔽 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
、 、日珥和太阳风等。
不稳定性
太阳黑子 耀斑
基础知识回 顾
2．太阳活动对地球的影响
太阳 太阳 活动 大气
特征
对地球影响
①高速旋转的气 ①与地球 气候变化
太阳 黑子
体涡旋； 光球层 ②温度比光球层
平均温度低；
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．
点 击 观 看 动 画
链式反应
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．
使裂变物资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。
原子弹
原子弹
235 92
U+
1 0
n
→15461Ba
+
92 36
Kr
+310
高三物理重核的裂变课件(第六节)
原子弹
在山田须磨子（一位当年嘚爆炸目击者）嘚一幅画：在遥远嘚广岛上空， 原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽嘚光芒
倒塌嘚钢架结构建筑物
广岛红十字医院里，一个严重烧伤嘚学生仰面躺在 一张草席上。他嘚五官几乎全被原子弹爆炸产生嘚 热浪抹掉了。四天后他死了。
核防护
对核袭击嘚防护大致可分为两大类。 （１）核爆炸瞬时效应防护。
利用工事进行掩蔽 在开阔地面上嘚人员，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嘚地区行动 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嘚人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内嘚存留
在半径为400米嘚范围内，沙石被熔化成了黄绿色嘚玻璃状物质，半径为1600米嘚范围内，所有嘚 动物全部死亡．
“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊，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，我是世界嘚毁灭者．”
原子弹
团，爆炸产生嘚气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%嘚建筑化为灰烬，64000人 丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口嘚53%．长崎市60%嘚建筑物被摧毁，伤亡 86000人，占全市37% ．
CB
O
Fe
核子嘚平均质量与原子序数之间嘚关系
A Z
一、裂变
物理学中把重核分裂成质量较小嘚核，释放核能嘚反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大嘚核， 释放出核能嘚反映叫做聚变．
〓
聚变
〓
裂变
铀核嘚裂变
1939年12月，德国物理学家哈恩和他嘚助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生 了裂变。铀核裂变嘚产物是多种多样嘚，一种典型嘚反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其 核反应方程是：
高中物理第十九章原子核6重核的裂变课件新人教版选修3_5
思路点拨：计算重核裂变释放的核能，首先写出正确
的裂变方程式，计算出裂变前后的质量亏损Δm，然后将
Δm 代入爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，计算出裂变释放
的核能．
解析：(1)由反应方程可知：X 为10n，a 为 3，释放的能 量为ΔE＝(mU－mBa－mKr－2mn)c2.
(2)因电站发电效率为 40%，故电站消耗29325U 的功率为 P′＝40P%＝1.0400×%106 kW＝2.5×106 kW. 该电站每年消耗29325U 的能量为
答案：(1)10n 3 (mU－mBa－mKr－2mn)c2 (2)1 103.7 kg
名师点评 根据电荷数守恒和质量数守恒正确书写核反应方程 是常考知识点，也是进一步计算释放核能的基础．
已知铀 235 核裂变时的核反应方程为29325U＋10n→15461Ba ＋9326Kr＋310n，一个铀 235 核裂变时，能释放 200 MeV 的 能量，则 1 kg 铀完全裂变能释放多少能量？相当于多少 吨燃烧值为 2.94×107 J/kg 的煤所放出的能量？
答案：AC
规范答题——核反应方程式的书写和核能的计算
【典例】 在各种能源中，核能具有能量密度大、地 区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能 被转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重 核发生裂变反应，释放出大量核能．
(1)核反应方程式23952U＋10n→15461Ba＋9326Kr＋aX 是反应 堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X 为待求粒 子，a 为 X 的个数，则 X 为________，a＝________．以 mU、mBa、mKr 分别表示23952U、15461Ba、9326Kr 核的质量，mn、 mp 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中的传播速 度，则在上述核反应过程中放出的核能Δ E＝________．
的裂变方程式，计算出裂变前后的质量亏损Δm，然后将
Δm 代入爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，计算出裂变释放
的核能．
解析：(1)由反应方程可知：X 为10n，a 为 3，释放的能 量为ΔE＝(mU－mBa－mKr－2mn)c2.
(2)因电站发电效率为 40%，故电站消耗29325U 的功率为 P′＝40P%＝1.0400×%106 kW＝2.5×106 kW. 该电站每年消耗29325U 的能量为
答案：(1)10n 3 (mU－mBa－mKr－2mn)c2 (2)1 103.7 kg
名师点评 根据电荷数守恒和质量数守恒正确书写核反应方程 是常考知识点，也是进一步计算释放核能的基础．
已知铀 235 核裂变时的核反应方程为29325U＋10n→15461Ba ＋9326Kr＋310n，一个铀 235 核裂变时，能释放 200 MeV 的 能量，则 1 kg 铀完全裂变能释放多少能量？相当于多少 吨燃烧值为 2.94×107 J/kg 的煤所放出的能量？
答案：AC
规范答题——核反应方程式的书写和核能的计算
【典例】 在各种能源中，核能具有能量密度大、地 区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能 被转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重 核发生裂变反应，释放出大量核能．
(1)核反应方程式23952U＋10n→15461Ba＋9326Kr＋aX 是反应 堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X 为待求粒 子，a 为 X 的个数，则 X 为________，a＝________．以 mU、mBa、mKr 分别表示23952U、15461Ba、9326Kr 核的质量，mn、 mp 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中的传播速 度，则在上述核反应过程中放出的核能Δ E＝________．
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。
高中物理：19.6《重核的裂变》课件(新人教版选修3-5)共22页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
高中物理：19.6《重核的裂变》课件(新 人教版选修3-5)
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
高中物理：19.6《重核的裂变》课件(新 人教版选修3-5)
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
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1．在核反应方程式中
（ B）
U 235
92
10
n
9308
Sr
136 54
Xe kX
A．X是中子，k=9
B．X是中子，k=10
C．X是质子，k=9
D．X是质子，k=10
2.中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、m p、mD .
现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反
应的方程为 D p n若分解后中子、质子的
的人工转变方程
答案：BD
（09年安徽卷）
2．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁 净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时， 氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能 量。这几种反应总的效果可以表示为
Hale Waihona Puke 62 1H
k
4 2
He
d
11H
2 01n
43.15MeV
由平衡条件可知 A．k=1 d=4 C．k=1 d=6
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。
2、发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m 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；
108～109K 聚变反应又叫热核反应
轻核的聚变:
2 1
H
21H23
He
01n
2 1
H
21H123
动能可视为相等，则中子的动能是 （
A.
1 2
[(mD
mp
mn
)c2
E]
）C
B.
1 2
[(mD
mn
mp
)c2
E]
C.
1 2
[(mD
mp
mn
)c2
E]
D.
1 2
[(mD
mn
mp
)c2
E]
核防护
对核袭击的防护大致可分为两大类。
（１）核爆炸瞬时效应防护。
利用工事进行掩蔽 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。
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86000人， 占全市37% ．
He
11H
2 1
H
3 1
H42
He
01n
根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:
2 1
H31H42
He
01n
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
m mD mT (m mn ) 0.018884u
235 92
U+
1 0
n
→15461Ba
+
92 36
Kr+310
n
裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂 变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：
Δm 0.35781027 kg
释放出的能量为
ΔE Δmc2 201MeV
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t 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．
链式反应发生的条件
1、铀块的体积大于临界体积 2、有足够浓度的铀235 3、有足够数量的慢中子
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。
二、聚变
1 轻核的聚变（热核反应）
（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
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。
B．k=2 d=2 D．k=2 d=3 4k d 10
解由质量数守恒和电荷数守恒，分别有 2k d 6
解得 k=2，d=2。正确选项为B。
外切衰变 3、如图，在匀强磁场中的A点，有一个 静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子 以及新核的轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环 绕的方向，若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性 元素原子核的原子序数是多少？
核子平均质量
D E
F
A
CB
O
Fe
Z
核子的平均质量与原子序数之间的关系
一、裂变
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， 释放出核能的反映叫做聚变．
〓
聚变
〓
裂变
铀核裂变释放的核能计算
铀核的裂变 1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手
斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生 了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典 型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子， 其核反应方程是：
解：由动量守恒定律 MV-mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切，所以是 α衰变。 由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向。
r=mv/qB∝1/q
qa/qb=rb/ra=2/90 大圆为α粒子，
U 238
92
24He
29304Th
bA
a
这个原子核的原子序数是92
原子弹
原子弹
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：
法国 75%
立陶宛 73.1%
比利时 57.7%
保加利亚 47.1% 斯洛伐克 47%
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
氢弹爆炸形成的磨姑云
1．下列说法正确的是
A. 15 7
N
11H
162C
4 2
He
是衰变方程
B.
1 1
H
2 1
H
3 2
He
是核聚变反应方
程
C.
238 92
U
234 90
Th
4 2
He
是核裂变反应方
程
D. 是原子核 4 2
He
27 13
Al
30 15
P
1 0
n
《重核的裂变》 《轻核的聚 变 》
核反应
在核物理学中， 原子核在其他粒子 的轰击下产生新原 子核的过程，称为 核反应．
原 子 核
电子
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是： 原子核的质量 核子数
E mc2 0.01884 931.5MeV
E 17.59MeV
三、三、聚变与裂变的区别
1、原理不同 2、放出的能量大小不同 3、废料处理难度不同 4、“燃料”的储藏量不同 5、两种反应的可控性不同
核电站---核反应堆
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒
减速剂 链式反应的应用—— 核电站慢中子反应堆