核反应核能

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高中核物理-核反应:核能、重核裂变

高中核物理-核反应:核能、重核裂变

介绍
mu 390.3139 1027 kg mBa 234.0016 1027 kg mKr 152.6047 1027 kg mn 1.6749 1027 kg
计算“质量亏损” Δm =(mu + mn)-(mBa + mKr + 3mn)= 0.3578×10-27kg ΔE = ΔmC2 = 201MeV 1kg铀完全裂变,释放的核能为:
解:
m =6.644929×10 -27kg
m p =1.672648×10 -27kg
me=9.11×10-31kg
将六个方程式相加,得到
4p
2 e +2 +

ΔE= mc2 =(4m p– m 2me )c 2 -
代入数字,经计算得到
ΔE=3.95×10-12 J
链式反应的示意图:
(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ຫໍສະໝຸດ 时的蘑菇云 “小男孩”(前)和“胖
1.两个中子和两个质子可以结合成一个 氦核, 已知中子的质量是1.008665u, 质子的质量 是1.007276u, 氦核的质量是4.0026u, 求此核反 应的质量亏损和结合能, (1u=1.66×10-27千克, c=3×108米/秒)
解:△m=0.029282u △E= △mc2=931.5 × 0.029282= 27.3MeV
或 △E = △mc2
= 0.029282 × 1.66×10-27 × (3×108 )2 = 4.37 ×10-12J=27.3MeV

核能和核反应堆

核能和核反应堆

核能和核反应堆核能是一种强大的能源资源,它可以为人类提供大量的电力和热能。

核能的产生依赖于核反应堆,这是一种用于控制核反应并产生能量的设施。

本文将探讨核能的作用以及核反应堆的原理和分类。

一、核能的作用核能是目前广泛使用的一种清洁能源,它具有以下几个显著的作用:1. 提供电力:核能通过核反应堆转化为电能,为工业、商业和家庭提供电力。

相比于传统的化石燃料发电方式,核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境影响较小。

2. 燃料资源丰富:核能的燃料主要是铀和钚等可再生资源,相对于煤炭和石油等有限资源来说,核能的燃料资源更加丰富,能够满足长期能源需求。

3. 促进经济发展:核能的运营需要大量的人力和设备投入,这对于就业和经济发展有着积极的推动作用。

同时,核能的稳定供应也能够保障工业和商业运作的稳定性。

二、核反应堆的原理核反应堆是核能发电的核心设施,它基于核裂变或核聚变的原理来产生能量。

核反应堆包括以下主要部分:1. 燃料元件:核反应堆内放置着铀或钚等可裂变材料,这些材料在核裂变反应中会释放出巨大的能量。

燃料元件的设计和选择对于反应堆的稳定性和效率至关重要。

2. 缓冲介质:核反应堆内还需要加入缓冲介质如水或气体,用于控制核反应的速率并吸收释放出的中子。

缓冲介质的选择与设计能够影响到核反应堆的安全性和效率。

3. 反应堆容器:核反应堆需要有一个密封的容器来承载核反应过程,容器要能够抵抗辐射和高温的侵蚀,并保证反应堆的稳定运行。

4. 控制装置:核反应堆需要有精确的控制装置,用于调节核反应的速率和水平。

这些控制装置包括可移动的棒状物质,可以插入或抽出核反应堆内,以防止核反应失控。

三、核反应堆的分类核反应堆按照反应过程的不同可以分为以下几类:1. 压水堆反应堆(PWR):压水堆反应堆是目前最常见的核反应堆类型,其特点是使用轻水作为缓冲介质和冷却剂,并使用硼酸等物质来控制核反应的速率。

2. 沸水堆反应堆(BWR):沸水堆反应堆与压水堆反应堆类似,同样使用轻水作为缓冲介质和冷却剂。

核能知识科普

核能知识科普

核能知识科普核能是一种重要的能源形式,它是通过核反应释放的能量来产生的。

核能在许多领域都有广泛的应用,例如发电、医疗和科学研究等。

本文将从核能的产生、利用和安全性等方面进行科普介绍。

一、核能的产生核能的产生是通过核反应来实现的。

核反应是指原子核之间的相互作用引发的变化。

核反应可以分为两类:裂变和聚变。

裂变是指重核分裂为两个或多个轻核的过程,而聚变是指轻核聚合成重核的过程。

裂变是现代核能产生的主要途径之一。

在裂变过程中,重核被撞击或吸收中子后变得不稳定,进而分裂成两个或多个轻核,并释放出大量的能量。

裂变产生的能量可用于发电,这是目前最为常见的核能利用方式之一。

聚变是太阳等恒星内部的能量来源,也是未来理想的能源解决方案之一。

在聚变过程中,轻核通过高温高压等条件下相互融合,形成较重的核,并释放出巨大的能量。

然而,目前实现聚变仍存在技术难题,因此聚变能源的利用仍处于研究和实验阶段。

二、核能的利用核能的主要利用方式是核能发电。

核能发电是指利用核能转化为电能的过程。

核能发电是一种高效、低碳的能源形式,具有稳定供应和持久性的特点。

核能发电的过程包括核燃料的裂变、热能的转换和电能的发生。

首先,核燃料(例如铀、钚)在核反应堆中发生裂变,产生大量热能。

然后,通过冷却剂(例如水、氦气)将热能转移到蒸汽发生器中,使水转化为蒸汽。

最后,蒸汽驱动涡轮机转动,带动发电机产生电能。

除了发电,核能在医疗和科学研究等领域也有广泛应用。

核医学利用放射性同位素进行诊断和治疗,例如通过放射性同位素显像来检测疾病。

核科学研究利用核反应进行基础科学研究,例如研究原子核结构和核物理性质等。

三、核能的安全性核能的安全性一直是公众关注的焦点之一。

核能利用过程中存在一定的安全风险,例如核泄漏、放射性污染等。

然而,通过科学技术的不断发展,核能的安全性得到了有效提升。

核能发电厂采取了多重安全措施来防止事故发生。

例如核反应堆采用严格的设计和冷却系统,以确保核反应的稳定性和安全性。

核能的释放与核反应方程式

核能的释放与核反应方程式

核能的释放与核反应方程式核能是一种具有巨大能量的物理能源,其释放和反应过程可以通过核反应方程式来描述。

本文将从核能的释放机制和核反应方程式的基本构成入手,探讨核能的释放过程及其与核反应方程式的关系。

一、核能的释放机制核能的释放源自于核反应,其基本机制是核的裂变或聚变。

核裂变是指重核的原子核在撞击或受到辐射等外部作用下被分裂成两个或更多质量较小的原子核的过程。

核聚变是指两个或多个质量较小的原子核融合成一个质量较大的原子核的过程。

核裂变和核聚变过程中所释放的能量称为核能。

二、核反应方程式的基本构成核反应方程式是用来描述核能释放过程的数学表达式。

它由反应物、生成物和符号构成。

反应物为参与核反应的原子核或质子、中子等粒子;生成物则是核反应过程中形成的新的原子核或粒子。

符号表示了核反应过程中的各种粒子和反应特性等信息。

三、核能的释放过程1. 核裂变的释放过程核裂变过程中,重核的原子核受到中子的轰击,被撞击原子核发生裂变。

裂变产生更多的中子和两个或更多的质量较小的原子核,同时释放出大量的能量。

以铀核裂变为例,核反应方程式可表示为:U-235 + n -> Ba-141 + Kr-92 + 3n + E(能量)2. 核聚变的释放过程核聚变过程中,轻核的原子核受到高温高压等条件的控制,发生融合。

聚变产生一个质量较大的新原子核和释放出巨大的能量。

以氘和氚发生聚变为例,核反应方程式可表示为:D + T -> He-4 + n + E(能量)核能的释放过程主要通过核反应方程式的描述展现出来,不同的核反应有不同的核反应方程式,但均以物质的转化和能量的释放为特点。

四、核反应方程式与核能释放的关系核反应方程式是核能释放过程的精确描述,通过核反应方程式可以了解不同核反应所释放的能量大小和产物。

核反应方程式还可以用于计算核能的释放量,为核能利用和应用提供基础。

在实际应用中,核能的释放被广泛应用于核能发电、核武器等领域。

什么是核能

什么是核能

什么是核能?核能,也被称为原子能或核能源,是指通过核反应释放出的巨大能量。

它是一种重要的能源形式,可以被用来产生电力、驱动舰船、推动航天器以及其他各种应用。

在本文中,我们将探讨核能的原理、应用以及与其他能源形式的比较。

核能的原理核能是从原子核中释放出来的能量。

原子核是由质子和中子组成的,而质子与中子一起被称为核子。

在核能释放过程中,有两种核反应是常见的:核裂变和核聚变。

核裂变核裂变是指一个原子核分裂成两个较小的原子核的过程,并释放出巨大的能量。

最常见的核裂变反应是铀-235(U-235)在受到中子撞击时分裂成巴里姆(Ba)和氪(Kr)两个原子核的过程。

这个过程中释放的能量可以被捕获并利用,例如用来生产蒸汽驱动涡轮发电机。

核聚变是指两个或多个原子核融合成一个更大的原子核的过程。

在聚变过程中,核子之间的相互作用会释放出大量的能量。

最常见的核聚变反应是氢的同位素氘(D)和氚(T)融合形成氦(He)并释放出能量。

核聚变是太阳和恒星中能量产生的主要机制。

核能的应用核能在许多领域都有广泛的应用。

核电站核能最常见的应用是用于发电。

核电站利用核裂变反应来加热水,并将产生的蒸汽转化为电力。

核电站具有高效、低碳排放、持续供应电力的特点,被认为是一种重要的清洁能源形式。

核动力舰船核能也被应用于舰船的动力系统,如核动力航母和核潜艇。

相比传统燃油动力系统,核动力系统具有持续供应能量、无需频繁补给的优势,能够有效地提供长时间的航行能力。

核能在医学领域有广泛的应用,如核医学诊断和治疗。

核医学诊断使用放射性同位素来追踪和观察病人体内的生物过程,从而提供有关疾病诊断和治疗的信息。

核医学治疗利用放射线来杀死肿瘤细胞或减轻疾病症状。

核研究核能也被用于核研究领域,例如核物理学和核化学。

科学家们利用核能研究原子核的成分、结构以及相互作用,扩展人类对原子核及其性质的认识。

核能与其他能源的比较当我们谈论能源时,我们经常需要将核能与其他能源形式进行比较。

物理学中的核能反应

物理学中的核能反应

物理学中的核能反应核能反应是物理学一个重要的研究方向,涉及到了许多不同的领域和知识,包括核物理学、热力学、工程学等。

在核能反应的研究中,核反应堆的设计和运行是一个重要的方面,因为核反应堆的能量转化效率和安全性直接影响到核能的利用。

本文将从基本的核反应原理和核反应堆设计的角度来探讨核能反应。

核反应的基本原理核反应是在核内部发生的反应,通常包括一个或多个原子核的变化,产生新的原子核和释放出的能量。

核反应所涉及的粒子包括质子、中子、电子、正电子等,一般情况下,核反应的粒子速度很快,因此也就存在了许多量子力学效应。

核反应的理论基础是有名的贝可-玻尔兹曼方程,这个方程用来描述核反应中的几率过程。

在核反应中,质子、中子和其他粒子可以通过吸收、发射和散射进行相互作用,这些相互作用形成了一个复杂的网络。

当这个网络形成一个循环,且其总反应速率达到了平衡状态,我们就称这个状态为一个核平衡。

核反应堆的设计核反应堆是一种用于能源转化的设备,它利用核反应释放出的能量,将其转化为热能,然后再转化为电能。

核反应堆的核心是一个燃料区域,其中包含了一定量的核燃料和一个反应堆控制系统。

核燃料其实就是铀和钚等核材料,这些材料具有较高的放射性和裂变能力。

一旦核燃料被激活,就会产生大量的能量,从而带动反应堆的运行。

核反应堆的设计是一个复杂的过程,需要考虑到许多因素,如反应堆材料的选择、燃料排列、反应堆控制系统等。

为了保证反应堆的高效性和稳定性,需要进行一系列的实验和模拟。

在实验中,科学家们会利用实验室设备,模拟核反应堆中的核反应过程。

在模拟过程中,他们会考虑到燃料排列、温度、压力等各种因素,并逐步优化反应堆的性能。

在反应堆的设计过程中,一定要注意反应堆的安全性,避免发生核爆炸和泄漏等事故。

结论核能反应是一项重要的物理学研究领域,涉及到许多不同的知识和技术。

在研究核能反应的过程中,核反应堆的设计和运行是一个重要的方面,这直接影响到核能的利用。

核反应与核能

核反应与核能

核反应与核能核反应是指原子核在外界作用下发生改变的过程,是一种反应性质的表现。

核能则是核反应所释放出的能量,是一种巨大的能源。

一、核反应的概念与分类核反应是指原子核在外界的作用下发生改变的过程。

根据核反应的方式和类型,可以将核反应分为以下几类:1. 聚变反应:聚变反应是指两个轻核合并形成一个重核的过程。

这种反应在太阳和恒星中起着巨大的作用,也是未来清洁能源的可能来源。

2. 裂变反应:裂变反应是指一个重核分裂成两个或多个轻核的过程。

裂变反应被应用于核能发电,例如核电站中所使用的核裂变反应堆。

3. 俘获反应:俘获反应是指一个原子核捕获一颗自由态中子或质子的过程。

这种反应在核物理实验中广泛应用,可以用于研究原子核的性质和结构。

二、核能的释放与应用核能是由核反应所释放出的能量,具有密度高、能量大、资源丰富等特点。

核能的应用领域也非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 核能发电:核能作为一种清洁而高效的能源,被广泛应用于核电站中。

核反应堆通过核裂变反应来产生热能,用于驱动蒸汽涡轮机,从而产生电力。

2. 核武器:核能也可以用于制造核武器。

核武器的爆炸威力巨大,因此对核能的应用在军事领域具有重要意义。

3. 核医学:核能在医学领域的应用越来越广泛。

例如放射性同位素可以用于医学诊断和治疗,核素扫描可以帮助医生了解疾病的情况。

4. 核工程:核能也可以应用于工程技术领域。

例如核能可以用于航天技术中的推进系统,还可以用于工业生产中的材料检测和无损检测。

三、核能的利与弊核能作为一种强大的能源有着许多优点,但同时也存在一些不容忽视的弊端。

1. 优点:(1)能量密度高:核能是一种能量密度高的能源,具有较小的体积和重量。

这使得核能成为一种高效的能源选择。

(2)绿色环保:相比传统的化石能源,核能发电不会产生二氧化碳等温室气体,因此对环境的污染较小。

2. 弊端:(1)核废料处理:核能产生的核废料具有高度的放射性,处理和储存核废料是一个巨大的挑战。

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。

核能与辐射问题核反应的能量变化

核能与辐射问题核反应的能量变化

核能与辐射问题核反应的能量变化在当今的能源领域,核能作为一种强大而具有争议的能源形式,一直备受关注。

其中,核反应所带来的能量变化以及与之相关的辐射问题,是我们理解核能的关键所在。

要探究核反应的能量变化,首先得明白什么是核反应。

简单来说,核反应就是原子核发生的变化,这种变化会导致原子核的组成发生改变,从而释放出巨大的能量。

核反应主要分为两种类型:核裂变和核聚变。

核裂变是指重原子核分裂成两个或多个较轻原子核的过程。

比如,铀-235 原子在吸收一个中子后会发生裂变,分裂成两个或三个碎片,并释放出中子和大量的能量。

这一过程就像是一个不稳定的“大积木”突然崩塌,释放出巨大的冲击力。

而核聚变则是指轻原子核结合成较重原子核的过程。

太阳内部无时无刻不在进行着核聚变,氢原子核聚变成氦原子核,释放出惊人的能量,为整个太阳系带来光明和温暖。

那么,核反应为什么能释放出如此巨大的能量呢?这就得从爱因斯坦的质能方程 E=mc²说起。

这个方程表明,能量(E)和质量(m)是等价的,并且可以相互转换,而光速(c)是它们之间的转换常数。

在核反应中,无论是裂变还是聚变,原子核的质量都会发生微小的变化,而这部分“消失”的质量就会以能量的形式释放出来。

由于光速的平方是一个非常巨大的数值,所以即使是微小的质量变化也能产生巨大的能量。

以核裂变为例,当铀-235 原子裂变时,其质量会减少约 01%。

听起来这个比例很小,但通过质能方程计算,所释放的能量却是巨大的。

而核聚变中,由于参与反应的原子核质量更小,所以要达到核聚变所需的条件就更为苛刻,需要极高的温度和压力,但一旦发生,释放的能量也更为惊人。

然而,伴随着核反应所释放的巨大能量,辐射问题也随之而来。

辐射可以分为电离辐射和非电离辐射。

电离辐射具有足够的能量,可以使原子或分子中的电子脱离轨道,从而对生物体造成损害。

常见的电离辐射包括α粒子、β粒子、γ射线等。

α粒子是由两个质子和两个中子组成的氦原子核,它的质量较大,速度较慢,在空气中的传播距离较短,但如果被吸入体内,会对细胞造成较大的伤害。

核反应四种类型的比较及核能的计算

核反应四种类型的比较及核能的计算

核反应四种类型的比较及核能的计算一、核反应的四种类型核反应类型分四种,核反应的方程特点各有不同.衰变方程的左边只有一个原子核,右边出现α或β粒子;聚变方程的左边是两个轻核反应,右边是中等原子核;裂变方程的左边是重核与中子反应,右边是程中都遵循质量数和电荷数守恒以及能量守恒.1、衰变衰变是原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化.放射性元素在衰变时会放出三种不同的射线,它们是α射线、β射线、γ射线.这三种射线具有不同的本质和特点:⑴α射线,速度约为1/10光速的氦核流,贯穿能力很弱,在空气中只能飞行几厘米或穿过一张薄纸,但电离作用很强.⑵β射线,速度约为十分之几光速的电子流,贯穿能力较强,能穿过几毫米的铝板,电离作用较弱.⑶γ射线,波长极短的电磁波,贯穿能力最强,能穿过几厘米厚的铅板,但电离作用很弱.一个原子核一次只能产生一种衰变,α衰变或β衰变,并伴随能量的产生.因此,衰变又可分为α衰变和β衰变.衰变的一个重要的物理概念是半衰期.半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间,它表示放射性元素衰变的快慢.半衰期是由核本身的因素决定的,与它所处的物理状态和化学状态无关.不同放射性元素的半衰期不同,根据放射性物质的衰变规律,分析含有放射性物质的岩石、矿物、古生物化石、陨石等可以测定它们的生成年代.2、人工核转变原子核在其它核子的作用下变成另一种原子核的变化称为人工核转变.原子核的人工转变,使人们找到了研究原子核的组成有效的途径.利用原子核的人工转变,人们发现了质子和中子,认清了原子核的结构,并且制造了上千种同位素,在工业、农业、医疗和科研的许多方面得到广泛的应用.放射性同位素主要有两个方面的应用:⑴利用它的射线:利用放射性同位素放出的γ射线的贯穿本领,可以进行金属探伤.利用射线的电离作用,可以消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电.利用γ射线对生物组织的物理、化学效应,通过射线辐照可以使种子发生变异,培育出新的优良品种;可以杀死食物中的致腐细菌,使其长期保鲜;可以防止马铃薯、大蒜等块根块茎作物发芽,便于长期保存.射线辐照还能控制农业害虫的生长,甚至直接消灭害虫.在医疗卫生上,可以应用放射性元素钴60的γ射线治疗肿瘤等疾病;还可以消毒灭菌,处理医院排放的污泥污水,杀死各种病原体,保护环境免受污染.⑵作为示踪原子.把放射性同位素的原子搀到其他物质中去,让它们一起运动、迁移,再利用放射性探测仪进行追踪,就可以知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里、是怎样分布的,从而可以了解某些不容易察明的情况或规律.比如:用示踪原子可以检查地下输油管道漏油情况.在农业生产中可以把含有放射性的肥料施给农作物,根据探测到的放射性元素在农作物内的转移和分布情况,帮助我们掌握农作物对肥料的需求情况.在医学上,可用示踪原子来判断脑部肿瘤的位置,从而为指导临床使用提供信息.在生物科学研究方面,我国科学家于1965年首先用人工方法合成了牛胰岛素,利用示踪原子证明了人工合成的牛胰岛素与天然的牛胰岛素完全融为一体,它们是同一种物质,从而为我国在国际上首先合成牛胰岛素提供了有力的证据.我国在1988年建成的“北京正负电子对撞机”为我国进行人工核转变提供了实验条件.世界最早最著名的人工核转变实验成果有:卢瑟福发现质子、查德威克发现中子以及正电子的发现.3、重核裂变随着煤、石油、天然气等不可再生的常规能源的枯竭,寻找和利用新能源是我们当务之急.我们知道核反应都伴随能量的产生,要利用原子能,就要设法让核能释放出来.衰变和人工核转变放出的能量功率很小,人又无法控制,实用价值不大.比如:铀238在α衰变时放出的α粒子具有4.18兆电子伏的能量,钴60的β衰变β粒子具有0.32兆电子伏的能量,放出的γ光子具有1.17兆电子伏的能量;而且天然衰变进行得非常缓慢(铀238的半衰期为4.49年,钴60的半衰期为5.27年);对于人工核转变粒子击中原子核的机会太少,常常是用几百万个粒子才击中一、两次.于是人们考虑到利用重核裂变,重核裂变是重核分裂成中等质量的核的反应过程,这是核裂变的两分裂现象.我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇,1946年在巴黎发现了铀的三分裂和四分裂,这是我国科学家在核裂变研究中做出的贡献,不过三分裂和四分裂现象发生得较少,它们产生的几率与二分裂现象产生的几率相比,分别为后者的千分之三和万分之三.从裂变反应来看,中子具有增殖性,因此又叫增殖反应,其反应过程为链式反应.发生链式反应的条件是:裂变物质的体积大于临界体积(直径4.8厘米).在裂变反应中,1千克铀全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能.裂变反应的应用:制造原子弹,建核电站,利用原子反应堆提供电能,和平利用核能.原子弹发生链式反应具有不可控制性,瞬间释放的能量会给人类带来灾难.而和平利用核能,建核电站,为人类提供强大的可控能源.但我们在利用核能的同时,应采取积极有效的保护措施,防止核辐射和核泄漏给人类和自然造成巨大的灾害.4、轻核聚变轻核聚变是利用质量较轻的原子核结合成质量较大的原子核的反应.轻核聚变中每个核子释放出来的能量是重核裂变反应的4倍.而氘是重水的组成部分,1升海水中大约有0.03克的氘,它放出的能量相当于燃烧300升汽油,在覆盖地球2/3的海水中是取之不尽的.聚变的应用:制造氢弹,进行可控热核反应.氢弹具有不可控制性,它只能给人类和自然带来灾难,我们应和平利用核能.由于聚变反应要求的条件比裂变反应更高,它需要上百万度的髙温.因此,目前它的利用仍处于实验阶段.我国在研究可控热核聚变的实验手段有了新的发展和提高,并且为人类探求新能源的事业做出了自己的贡献.轻核聚变又叫热核反应,在宇宙中是很普遍的现象,在太阳内部和许多恒星内部,温度都髙达1000万度以上,在哪里热核反应激烈地进行着.太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.81026焦,就是从热核反应中产生的.地球只接受了其中的二十亿分之一,就使地面温暧,产生风云雨露,河川流动,生物生长.二、核能的三种计算方法涉及核能的计算林林总总,很多试题还要灵活地与所学知识结合起来求解,但归纳起来不外乎下述三种类型:1、利用爱因斯坦的质能方程计算核能『例1』一个铀衰变为钍核时释放出一个α粒子,已知铀核的质量为kg 10853131.325-⨯,钍核的质量为kg 10786567.325-⨯,α粒子的质量为kg 1064672.627-⨯.⑴写出此衰变方程;⑵求在这个衰变过种中释放出的能量(取2位有效数字).『解析』⑴He Th U 424M 90M 92+→-或He Th U 422289023292+→ ⑵原子核变化时如果质量减小(减小的质量称为质量亏损)∆m ,根据爱因斯坦质能方程2=mc E △△,可以算出核变释放的能量E △.)kg (1068.910)0664672.0786567.385131.3(3025αTh U --⨯=⨯--=--=m m m m △)J (107.8)1000.3(1068.91328302--⨯=⨯⨯⨯=∆=∆mc E这个α衰变的方程为:He Th U 424-M 90M 92+→或He Th U 422289023292+→『例2』假设两个氘核在同一直线上相碰发生聚变反应生成氦同位素和中子,已知氘核的质量为2.0136u ,中子的质量为1.0087u ,氦的同位素的质量为3.0150u ,求该聚变反应中释放的能量(保留两位有效数字).『解析』由题可得出其核反应的方程式:n He H H 10322121+→+其反应过程中的质量亏损:u 0035.0u 0087.1u 0150.3u 0136.22=--⨯=m △所以MeV 26.3MeV 5.931u 0035.02=⨯=∆=∆mc E即在这个衰变过程中释放出3.26MeV 的能量.『评述』由上述可知:利用爱因斯坦的质能方程计算核能,关键是求出质量亏损,而求质量亏损主要是利用其核反应方程式,再利用质量与能量相当的关系求出核能.另外,在上述两例中,给出的粒子质量的单位不同,而引出了两个常数的应用.2、利用阿伏伽德罗常数计算核能『例3』四个质子在高温下能聚变成一个α粒子,同时释放能量,已知质子的质量为1.007276u ,α粒子的质量为4.001506u ,阿伏加德罗常数为mol /1002.623⨯,求10g 氢完全聚变成α粒子所释放的能量.『解析』由题可得出其核反应的方程式:e 2He H 4014211+→其反应过程中的质量亏损:u 027598.0u 001506.4u 007276.14=-⨯=m △这个聚变过程中释放的能量为:MeV 707537.25MeV 5.931u 027598.020=⨯=∆=∆mc E10g 氢所含有的质子数为:231002.61810⨯⨯=n 个 四个质子参加反应,则10g 氢聚变过程中释放的能量为:041E n E ∆=∆ 代入数值得:MeV 1015.224⨯=∆E『评述』由此可知:在求涉及微观量的核反应过程中所释放的核能时,一般利用核反应方程和阿伏伽德罗常数求解.3、利用动量守恒定律和能量守恒定律计算核能『例4』两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素),若在反应前两个氘核的动能均为k 0E =0.35MeV ,它们正面碰撞发生核聚变,且反应后释放的能量全部转化为动能,反应后所产生的中子的动能为2.97MeV ,求该核反应所释放的核能.『解析』设反应后生成的中子和氦核动量的大小分别为n p 和He p ,其动能分别为k n E 和k He E ,反应所释放的核能为E ∆,则:由动量守恒得:He n 0p p +=由能量守恒得:k He k n k 02E E E E +=∆+ 因为mm p E 122k ∝= 所以31He n k n k He ≈=m m E E 联立解得:k 0k n 234E E E -=∆=3.26MeV 即在这个衰变过程中释放出3.26MeV 的能量.『评述』由此可知,由动量守恒和能量守恒计算核能,还要和相关知识相结合.。

《核能》 讲义

《核能》 讲义

《核能》讲义一、核能的定义与原理核能,也被称为原子能,是通过核反应从原子核释放的能量。

这一能量的释放基于爱因斯坦著名的质能方程 E=mc²,即能量(E)等于质量(m)乘以光速(c)的平方。

原子核由质子和中子组成,当原子核发生变化时,如裂变或聚变,会伴随着质量的损失,而这些损失的质量就会以巨大能量的形式释放出来。

裂变是目前核能利用中最常见的方式。

例如,铀-235 等重原子核在吸收一个中子后会分裂成两个或多个质量较小的原子核,同时释放出中子和大量的能量。

这些释放出的中子又能继续引发其他原子核的裂变,从而形成链式反应。

聚变则是将轻原子核(如氢的同位素氘和氚)聚合在一起形成较重的原子核(如氦),在此过程中也会释放出巨大的能量。

但实现可控核聚变目前仍面临诸多技术挑战。

二、核能的优点1、能量密度高核能具有极高的能量密度。

少量的核燃料就能产生大量的电能。

相比之下,传统的化石燃料需要消耗大量的物质才能获得相同的能量输出。

这意味着核能在提供相同能量的情况下,所需的燃料量相对较少,减少了对资源的需求和运输成本。

2、低碳排放核能发电过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体。

在全球应对气候变化的背景下,核能作为一种低碳能源,对于减少温室气体排放、缓解全球变暖具有重要意义。

3、可靠性高核反应堆可以持续运行较长时间,只要维护得当,能够提供稳定的电力供应,不受天气、季节等自然条件的影响。

这使得核能在保障能源供应的稳定性方面具有优势。

4、占地面积小与其他一些能源形式(如太阳能和风能)相比,核电站所需的占地面积相对较小。

这在土地资源紧张的地区具有重要意义。

三、核能的缺点1、核废料处理问题核反应产生的放射性废料具有高度危险性,需要妥善处理和长期储存。

目前,核废料的处理仍然是一个尚未完全解决的难题,长期储存的安全性和环境影响令人担忧。

2、安全风险尽管现代核电站采取了多重安全措施,但仍存在发生严重事故的可能性,如切尔诺贝利和福岛核事故,给人类和环境带来了巨大的灾难。

核反应、核能与裂变、聚变

核反应、核能与裂变、聚变

核聚变的利用——可控热核反应
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有: 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;
磁场约束
核聚变的利用——可控热核反应
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有: 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;
质量亏损
中子 (mn)

质子 (mp)
氘核 (m)
质能方程
物体的能量和质量之间存在着某种联系: 物体的能量和 质量之间存在密切 的联系,他们的关 系是:
E mc2
核子在结合成 原子核时出现质量 亏损,要放出能量, 2 大小为: E mc
质 能 方 程
爱因斯坦
裂变
吸收能量 核 反 应 放出能量
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,我是世界的毁灭者.”
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86000人, 占全市37% .
因此只要有了氘核和适当的装置,运用三个氘 核便可以得到大约21.6MeV的能量:
2 1 2 3 H 1 H 1 H 1 1H
2 1 3 1 H 1 H 4 He 2 0 n

核能和核反应

 核能和核反应
3.比结合能 (1)定义:原子核的结合能与核子数之比,称作比结合能,也 叫平均结合能。
(2)特点:不同原子核的比结合能不同,原子核的比结合能越 大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程是E=mc2。原子核的质量必然比组成它的 核子的质量和要小Δm,这就是质量亏损。由质量亏损可求出 核反应中释放的核能ΔE=Δmc2。
C.核衰变中,γ光子是衰变后转变的新核辐射的 D.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核 时一定吸收核能
9.(2018·全国卷Ⅲ)1934 年,约里奥-居里夫妇用 α 粒
子轰击铝核1237Al,产生了第一个人工放射性元素 X:α+2173 Al→n+X。X 的原子序数和质数分别为( )
(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘
核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是:21H +21H→32He+10n。已知21H 的质量为 2.0136 u,32He 的质量为 3.0150 u,10n 的质量为 1.0087 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变 反应中释放的核能约为( B )
二、重核裂变和轻核聚变 1.重核裂变 (1)定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几 个质量数较小的原子核的过程。 (2)特点 ①裂变过程中释放出巨大能量。 ②裂变的同时能够释放出2~3(或更多)个中子。 ③裂变的产物不是唯一的。对于铀核裂变有二分裂、三分裂和 四分裂形式,但三分裂和四分裂概率比较小。 (3)典型的裂变反应方程
核能和核反应
一、核力和核能
1.核力 (1)定义:原子核内部核子间特有的相互作用力。 (2)核力的特点 ①是强相互作用的一种表现;
②是短程力,作用范围在1.5×10-15 m之内; ③每个核子只跟相邻的核子发生核力作用。

核能的产生和利用

核能的产生和利用

核能的产生和利用核能作为一种非常重要的能源形式,广泛应用于许多领域。

它不仅能满足人们不断增长的能源需求,还能减少对传统化石能源的过度依赖,有效降低排放,对环境友好。

本文将详细介绍核能的产生和利用。

一、核能的产生核能的产生是通过核反应实现的。

核反应是在核能电站中,通过控制放射性物质的裂变或聚变过程来释放能量。

核裂变是指重核因吸收中子而解体成两个大核,释放能量。

核聚变则是指轻核融合成更重的核,同样释放大量能量。

核电站是使用核能的主要场所。

在核电站中,铀或钚等放射性物质被用作燃料。

核反应发生时,产生的能量通过冷却剂传递给发电机组,最终转化为电能。

核电站的优点在于能够提供大量的电能,同时不产生二氧化碳等温室气体,对环境的污染相对较少。

二、核能的利用核能的利用涉及多个领域,包括发电、医疗和科研。

1. 发电核电是核能利用的最主要方式之一。

核能产生的高温、高压蒸汽通过涡轮转子驱动发电机发电。

核电站具有稳定可靠的特点,其电能输出非常大,能够满足城市和工业用电的需求。

此外,核电站的运行成本相对较低,因为燃料的能量密度非常高,每单位燃料可以产生大量的能量。

2. 医疗核技术在医疗领域也有广泛应用。

放射性同位素被用于医学诊断和治疗。

例如,放射性同位素碘-131可以用于治疗甲状腺疾病,而放射性同位素铯-137可以用于肿瘤治疗。

核技术的应用使得医疗诊断更加准确,治疗效果更好。

3. 科研核能的利用在科研领域也有重要的地位。

核反应堆被用于核物理实验和新材料研究。

通过模拟太阳和恒星内部的高温和高压环境,科学家们可以更好地理解宇宙的形成和演化过程。

此外,核技术还被用于碳测年、同位素追踪等领域,为各类科研提供了重要工具和方法。

总结:核能的产生通过核反应实现,包括核裂变和核聚变。

核能的利用主要涉及发电、医疗和科研等领域。

核电是核能利用的主要方式之一,能够提供大量的电能且环境污染较少。

核技术在医疗诊断和治疗领域具有广泛应用,可以提高诊断准确性和治疗效果。

原子核与核能核反应和核裂变的原理

原子核与核能核反应和核裂变的原理

原子核与核能核反应和核裂变的原理原子核与核能:核反应和核裂变的原理核能是一种非常重要的能源形式,它来源于原子核内的能量。

核反应和核裂变是产生核能的两个主要过程。

在本文中,我们将探讨原子核的结构、核反应和核裂变的原理,以及这些过程在能源领域的应用。

一、原子核的结构原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。

质子带正电荷,中子无电荷。

质子和中子被称为核子。

原子核的直径约为10^-15米,相对于整个原子来说非常小。

质子和中子的质量几乎相等,通常用质子质量单位(u)来表示。

一个质子或中子的质量大约为1u。

质子和中子的质量由原子核中的质量数(A)决定。

原子核的质量数等于质子数(Z)和中子数(N)之和,即A=Z+N。

在原子核内,质子之间存在着相互的排斥力。

然而,质子和中子之间存在着一种称为核子之间的强核力,它能够克服电荷排斥力,将质子和中子牢固地绑在一起。

二、核反应的原理核反应是指原子核之间的相互作用,导致核子的转变。

核反应的过程中,发生了质子数和中子数的变化,同时释放出能量。

核子的转变可能是由于质子之间的相互作用,也可能是由于中子之间的相互作用。

核反应可以以不同的形式发生,如聚变和裂变。

1. 聚变(核融合)聚变是将两个轻核聚合成一个更重的核的过程。

在聚变过程中,质子数和中子数减少。

聚变通常需要极高的温度和压力,这在太阳的核心以及恒星中会发生。

聚变是一种高效的能源来源,因为它释放出的能量巨大。

然而,目前实现可控的聚变仍然面临很大的挑战。

2. 裂变(核分裂)裂变是将一个重核分裂成两个较轻的核的过程。

在裂变过程中,质子数和中子数增加。

裂变通常发生在重核(如铀-235)中,当它被中子撞击时会发生。

在裂变过程中,大量的能量被释放出来,同时还释放出了一些中子。

这些中子可以继续引发其他核反应,形成连锁反应,释放更多的能量。

三、核裂变的原理核裂变是指重核被撞击后裂变成两个较轻的核的过程。

核裂变产生的能量主要来自原子核的结合能。

核能最简单解释

核能最简单解释

核能最简单解释核能的简单解释一、什么是核能1. 定义核能,也叫原子能,是通过核反应从原子核释放的能量。

原子核由质子和中子组成,当原子核发生变化时,就可能释放出巨大的能量。

2. 原子核的结构与能量关系原子是物质的基本组成单位,它由原子核和核外电子组成。

原子核很小但却集中了原子绝大部分的质量。

质子带正电荷,中子不带电,它们共同构成了原子核。

原子核内的质子和中子依靠一种强大的力——核力结合在一起。

这种结合蕴含着巨大的能量,当改变原子核的结构时,就能够释放出核能。

二、核能的来源1. 核裂变原理核裂变是较重的原子核分裂为较轻原子核的一种核反应。

例如,铀 235是一种常用的核燃料。

当一个中子撞击铀 235的原子核时,铀 235会分裂成两个较小的原子核(如钡和氪),同时释放出2 3个中子以及大量的能量。

链式反应释放出的中子又可以去撞击其他的铀 235原子核,引发更多的核裂变反应,这样就形成了链式反应。

如果对链式反应进行有效的控制,就可以用于核能发电;如果不加控制,就会发生剧烈的爆炸,原子弹就是基于这种不受控制的核裂变链式反应原理制造的。

2. 核聚变原理核聚变是较轻的原子核结合成较重原子核的核反应。

在太阳内部,氢原子核(主要是氘和氚)在高温高压的环境下会发生核聚变反应,形成氦原子核。

能量释放特点核聚变反应也会释放出大量的能量,而且核聚变相比核裂变有一些优点。

核聚变的燃料(如氢的同位素)在地球上储量非常丰富,而且核聚变反应的产物相对更清洁,没有大量的放射性核废料产生。

但是,实现可控核聚变的技术难度非常大,目前还处于研究和实验阶段。

三、核能的利用1. 核能发电核电站的工作原理在核电站中,核反应堆是核心设备。

对于核裂变反应堆,核燃料(如铀棒)在反应堆内发生链式反应,释放出的热量将水加热成蒸汽。

蒸汽推动汽轮机转动,汽轮机再带动发电机发电。

安全性与环境影响核电站有一系列的安全防护措施。

例如,反应堆有厚厚的防护层来防止核辐射泄漏。

核能的定义名词解释

核能的定义名词解释

核能的定义名词解释核能,也被称为核能源,是指在核反应中释放出的能量。

核能是一种非常强大的能源形式,它来自原子核内部的重组和分裂过程。

在核能的定义中,有两个主要的过程:核聚变和核裂变。

核聚变是指将两个或更多轻元素的原子核结合在一起形成一个更重的原子核的过程。

而核裂变是指重原子核分裂成两个或更多轻原子核的过程。

核聚变是太阳内部的主要能源来源,也是未来可能成为人类能源解决方案的一种技术。

在核聚变反应中,氢原子核融合成氦原子核,释放出巨大的能量。

这是一种高温和高压的过程,需要特殊的条件才能实现。

核裂变是当前广泛应用的一种核能形式。

在核裂变反应中,重原子核在撞击或吸收中子后分裂成两个或更多轻原子核。

这一过程释放出大量的能量,并且还能释放更多的中子,继续引发更多的裂变反应。

核裂变是核电站的基础,也是目前主要的核武器技术。

除了核聚变和核裂变外,还有其他与核能相关的过程,如核衰变和核转变。

核衰变是指不稳定原子核自发地分解成其他原子核的过程,这也会产生一定的能量。

核转变是指原子核内部的原子核构型改变的过程,可以通过吸收或放出粒子来实现能量转换。

核能是一种高效、可持续、清洁的能源形式。

与传统的化石燃料相比,核能更加稳定,不受外界因素的影响。

它的发电过程没有大气污染物的排放,对气候变化的影响相对较小。

此外,核能的能量密度非常高,相对于相同数量的燃料,核能可以产生更多的能量。

然而,核能也存在一些争议和风险。

首先,核能的核废料处理是一个关键问题。

核裂变产生的放射性废料需要长期储存和处理,以防止对环境和人类健康造成危害。

其次,核能的安全性是一个重要的考虑因素。

核事故的发生可能导致巨大的人员伤亡和环境破坏,如切尔诺贝利核事故和福岛核事故。

尽管核能存在一些问题,但它仍然是一项重要的能源选择。

许多国家依赖核能来满足他们的能源需求,并将其视为减少化石燃料使用和碳排放的途径之一。

为了克服核能的挑战和风险,需要进一步的研究和技术发展,以提高核能的效率和安全性。

强核力与核反应

强核力与核反应

强核力与核反应核能作为一种不断发展和应用的能源形式,引发了社会各界的广泛关注。

在核能中,强核力和核反应是两个重要的概念,它们对于核能的理解和应用起到了至关重要的作用。

在本文中,我们将从强核力和核反应的角度来探讨核能的未来发展前景。

首先,我们来了解一下强核力的概念。

强核力是一种相对于电磁力和引力而言的一种非常强大的力量。

它是一种介于原子核内的粒子之间产生的相互作用力,主要由胶子所传递。

强核力有着非常短的作用距离,只在原子核内部发挥作用。

正是由于强核力的存在,使得原子核内的质子和中子能够稳定地团结在一起,形成了稳定的原子核结构。

接下来,让我们来谈谈核反应的概念。

核反应是指原子核内的核子之间发生的相互作用或变化。

核反应可以分为放射性衰变和核聚变两种形式。

放射性衰变是指战争原子核的不稳定性衰变为其他原子核,释放出辐射能量。

核聚变则是多个原子核的碰撞和融合,形成一个更大的原子核,并释放出巨大的能量。

事实上,核反应是核能释放的基础。

通过引入外部的能量,可以使得原子核的结构发生变化,从而释放出更多的能量。

这种能量的释放可以应用于核能发电、核武器等方面。

核能发电是利用核反应所释放的能量,通过热能转换成为电能。

而核武器则是利用核反应的巨大能量来产生破坏性的爆炸。

然而,核反应也存在一些问题和风险。

首先,核反应释放的巨大能量使得核能的应用具有一定的风险性,一旦控制失去,就可能导致核泄漏和核辐射等问题。

其次,核反应涉及到放射性物质的使用和处理,这对于环境和人类健康都带来了一定的挑战。

另外,核反应也存在核武器扩散和潜在的核战争问题,这对于国家安全和国际和平构成了威胁。

尽管核反应存在着诸多问题,但它作为一种高效的能源形式仍然具有着广泛的应用前景。

在核能发电方面,核反应能够提供巨大的能量输出,相比传统的化石能源来说更为清洁和环保。

此外,随着核能技术的不断发展,核反应的效率也在不断提高,使得核能的应用更加安全可靠。

除了核能发电,核反应在医学、工业等领域也有着广泛的应用前景。

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物理学中用符号
1 1
P

1 1
H
表示质子。
上述实验中的质子从何而来?卢瑟福设想实验中 出现的质子是α粒子击中氮原子核,发生核反应产生 的。
174N4 2H e187O1 1H
在上一世纪的二十年代,卢瑟福依 据原子核的电荷数与质量数的差别,预 见到原子核中应该存在质量与质子相等 的、不带电的粒子,卢瑟福称其为中子。
爱因斯坦的质能方程:
E=mc2
物体的能量增大了,质量也增大; 能量减小了,质量也减小。
核子在结合成原子核是出现质量亏损, 所以要放出能量,大小为:
ΔE= Δmc2
例题:已知质子和中子结合成氘核时释放的 能量为多少?(已知中子质量mn=1.6749 ×10 – 27 kg 质子的质量mp=1.6726×10 – 27 kg , 氘核的质量 mD=3.3436 ×10 – 27 kg ) 解:质量亏损
直到上一世纪的三十年代,另一个 人工核反应,即用放射性元素钋发出的α 射线轰击铍,证实了中子的存在。
三、中子的发现
铍Be
石蜡
α粒子
不可见粒子
质子
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么?
查德威克对实 查德威克用碰撞中的动量守恒 验结果的分析 和能量守恒分析得到不可见粒子是
质量与质子几乎相等的、不带电的
那么,核能是从哪里来的呢?
由于原子核中的核子
间存在强大的核力,使得
原子核成为一个坚固的集 合体,要把原子核中的核

子拆散,就得克服核力而

作巨大的功;反之,要把

核子集合成一个原子核,
则能放出巨大的能量。
物理学家研究过质子、中子和氘核 之间关系,发现氘核虽然是由一个中子 和一个质子组成的,它的质量却不等于 一个中子和一个质子的质量之和。氘核 的质量比中子和质子的质量和要小一些, 这种现象叫做质量亏损。
Δm= mn+mp-mD = kg 1.6749 ×10 – 27 +1.6726×10 – 27 - 3.3436 ×10 – 27 = 0.0040×10 – 27 kg
根据爱因斯坦的质能方程知 ΔE = Δmc2 = J 0.0040×10 - 27 ×(2.9979 ×10 8 ) 2 = 2.2MeV


CA
S F

实验步骤及结果:
1、适当选择铝箔的厚度,使荧光屏恰好不出现闪光 2、充入氮气后,荧光屏出现了闪光
从实验结果可知,充入氮气后产生了穿透能力比α 粒子更强的新的粒子,这种粒子可以穿透铝箔,打在 荧光屏上,出现了闪光。
后来,将这种粒子引入电场、磁场测定它的电
量和质量,确定了它就是氢原子核,又称为质子。
2、关于质能方程E=mc2,下述错误的是( B )
A. 质能方程是爱因斯坦最先得出的 B. 该方程表明物体的质量和能量可以相互转化 C. 该方程表明物体的能量跟它的质量成正比 D. 该方程既适用于微观粒子,也适合宏观物体


1、原子核的人工转变(用人
3、α粒子轰击铍的核实验(发
工的办法使原子核发生转变)
现中子的核反应)
2、粒子轰击氮的核实验 (发现质子的核反应)
9 4Be4 2H e162 C0 1n
174N4 2H e187O1 1H
4、爱因斯坦质能方程:
ΔE= Δmc2
1、 一个质子和一个中子结合氘核时,产生 γ光子, 由此可见 ( B C ) A.氘核的质量等于质子和中子的质量之和 B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和 C.核子结合成原子核时会释放核能 D.原子核分解成核子时会释放核能
粒子,它正是卢瑟福预见的中子。
铍Be
石蜡
中子的质量数与质子的相等,
α
不可见
质子 都是1,中子不带电,其电荷数
粒子
为零。物理学中用符号
1 0
n
表示
中子。
α射线粒子轰击铍的核反应方程是:
9 4Be4 2H e0 1n162 C
四、核能
化学反应往往要吸热或放热,同样, 核反应也伴随着能量的变化。 核反应中放出的能量称为核能。
原子核的人工转变就是一种核反应
二、质子的发现
1919年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子 核的人工核实验,实验装置示意如图。


CA



A:放射性物质 F:铝箔
C:容器 S:荧光屏
T:阀门 M:显微镜


CA
S F

实验步骤及结果:
1、适当选择铝箔的厚度,使荧光屏恰好不出现闪光 2、然后充入氮气
Байду номын сангаас
氮气N2
核反应 核能
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
照相底片
射 线


铅盒

从原子核中能发出射线 这一事实,使我们知道了原 子核不是不可再分的(质子 和中子),原子核应该有自 己的结构。
质子和中子是怎样发现的呢?
一、什么叫核反应?
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
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