物理 重核的裂变和轻核的聚变PPT课件
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能否发生链式反应重要因素是什么？ 链式反应的条件： 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。
发生裂变物质的体积大于等于临界体积。 13
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2800t 优质煤完全燃烧时释放的能量．
14
原子弹
15
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．
放射性物质在人体内的存留
23
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
24
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。
25
二、核电站
水泥防护层
控制棒——镉棒（吸收中子）
燃料棒—铀棒
石墨作用：作减速剂
减速剂
镉棒作用：控制链式反应速度
水泥防护层作用：防止铀核裂变产物发出各种射线对人
体危害
26
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%
瑞典 46.8% 乌克兰 43.8%
世界核能发电占全部电量1/4
韩国 42.8%
匈牙利 38.3%
亚美尼亚 36.4%
27
核电站－－－－秦山核电站
235 92
U
+
1 0
n
→15461 Ba
+
92 36
Kr
+3
1 0
n
已知铀核的质量为235.043 9 u,钡核的质量为140.9139u,氪 核质量为91.8973u，中子的质量为1.008 7 u.
试计算一个铀235裂变后释放出来的能量
释放出的能量为：ΔEΔm2c20M 1 eV 10
(1)核反应堆中的“燃料”是U,完成下面的核反应方程式 :
1.氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万 有引力、库仑力和核力,则三种力从大到小的排列顺序是( ) A.核力、万有引力、库仑力 B.万有引力、库仑力、核力 C.库仑力、核力、万有引力 D.核力、库仑力、万有引力 解析:选 D.核力是强力,它能将核子束缚在原子核内.万有引力最弱, 研究核子间相互作用时万有引力可以忽略.
（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。
（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
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Байду номын сангаас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．”
16
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% ．
D E F
Fe
CB
核子的平均质量： 原子核的质量 核子数
A
6
重核的裂变和轻核的聚变
8
一、裂变
物理学中把 重核分裂成质量较小的核，此时存 在质量亏损，释放核能的反应叫做核裂变．
〓
把轻核结合成质量较大的核，此时存在质量亏损， 释放出核能的反应叫做核聚变．
〓
9
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：
28
三、核聚变
把轻核结合成质量较大的核，释放出核 能的反应叫做聚变．
〓
聚变
2 1H2 1H 3 1H1 1H 2 1H2 1H 2 3He0 1n
21H3 1H 4 2He01n
2 3He 2 1H 4 2He 1 1H
氘核的质量：mD ＝ 2.014102u
1
2.(双选)由下图可得出结论( )
A.质子和中子的质量之和大于氘核的质量 B.质子和中子的质量之和等于氘核的质量 C.氘核分解为质子和中子时要吸收能量 D.质子和中子结合成氘核时要吸收能量 解析:选 AC.氘核吸收了 γ 光子后,能量增加分裂成了一个中子和一 个质子,故 C 项对,D 项错;根据能量守恒和爱因斯坦的质能方程可知, 能量增加对应的质量也增加,故质子和中子的质量之和大于氘核的 质量,A 项对 B 项错.
2
3.(双选)关于原子的结合能,下列说法中正确的是( ) A.使原子核分解为核子时释放的能量 B.核子结合成核时需要吸收的能量 C.核子结合成核时释放的能量 D.核子结合成核时释放的能量等于将核分解为核子时吸收的能量 解析:选 CD.根据结合能的定义判断出正确选项为 C、D.
3
4
引入
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：
17
原子弹
在山田须磨子（一位当年的爆炸目击
者）的一幅画：在遥远的广岛上空，
原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光
芒
18
倒塌的钢架结构建筑物
广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。
19
20
21
22
核防护
对核袭击的防护大致可分为两大类。
(2)已知铀核的质量为235.0439u ,锶核的质量为89.9077u,中 子的质量为1.0087u ,氙核质量为135.9072u . 1 u=1.66×1027 kg. 试计算一个铀235裂变后释放出来的能量 （3）1kg铀235发生上述的裂变时能放出多少核能？
12
链式反应
由用重中子核轰裂击变铀产核生时的，中铀核子发使生反了应裂一变代，接释放一出代的继中 续子下又去引的起了过其程他，铀叫核做的核裂裂变，变也的就链是式链反式应反．应．
小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
发生裂变物质的体积大于等于临界体积。 13
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2800t 优质煤完全燃烧时释放的能量．
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原子弹
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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．
放射性物质在人体内的存留
23
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
24
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。
25
二、核电站
水泥防护层
控制棒——镉棒（吸收中子）
燃料棒—铀棒
石墨作用：作减速剂
减速剂
镉棒作用：控制链式反应速度
水泥防护层作用：防止铀核裂变产物发出各种射线对人
体危害
26
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%
瑞典 46.8% 乌克兰 43.8%
世界核能发电占全部电量1/4
韩国 42.8%
匈牙利 38.3%
亚美尼亚 36.4%
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核电站－－－－秦山核电站
235 92
U
+
1 0
n
→15461 Ba
+
92 36
Kr
+3
1 0
n
已知铀核的质量为235.043 9 u,钡核的质量为140.9139u,氪 核质量为91.8973u，中子的质量为1.008 7 u.
试计算一个铀235裂变后释放出来的能量
释放出的能量为：ΔEΔm2c20M 1 eV 10
(1)核反应堆中的“燃料”是U,完成下面的核反应方程式 :
1.氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万 有引力、库仑力和核力,则三种力从大到小的排列顺序是( ) A.核力、万有引力、库仑力 B.万有引力、库仑力、核力 C.库仑力、核力、万有引力 D.核力、库仑力、万有引力 解析:选 D.核力是强力,它能将核子束缚在原子核内.万有引力最弱, 研究核子间相互作用时万有引力可以忽略.
（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。
（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
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Байду номын сангаас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．”
16
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% ．
D E F
Fe
CB
核子的平均质量： 原子核的质量 核子数
A
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重核的裂变和轻核的聚变
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一、裂变
物理学中把 重核分裂成质量较小的核，此时存 在质量亏损，释放核能的反应叫做核裂变．
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把轻核结合成质量较大的核，此时存在质量亏损， 释放出核能的反应叫做核聚变．
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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：
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三、核聚变
把轻核结合成质量较大的核，释放出核 能的反应叫做聚变．
〓
聚变
2 1H2 1H 3 1H1 1H 2 1H2 1H 2 3He0 1n
21H3 1H 4 2He01n
2 3He 2 1H 4 2He 1 1H
氘核的质量：mD ＝ 2.014102u
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2.(双选)由下图可得出结论( )
A.质子和中子的质量之和大于氘核的质量 B.质子和中子的质量之和等于氘核的质量 C.氘核分解为质子和中子时要吸收能量 D.质子和中子结合成氘核时要吸收能量 解析:选 AC.氘核吸收了 γ 光子后,能量增加分裂成了一个中子和一 个质子,故 C 项对,D 项错;根据能量守恒和爱因斯坦的质能方程可知, 能量增加对应的质量也增加,故质子和中子的质量之和大于氘核的 质量,A 项对 B 项错.
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3.(双选)关于原子的结合能,下列说法中正确的是( ) A.使原子核分解为核子时释放的能量 B.核子结合成核时需要吸收的能量 C.核子结合成核时释放的能量 D.核子结合成核时释放的能量等于将核分解为核子时吸收的能量 解析:选 CD.根据结合能的定义判断出正确选项为 C、D.
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引入
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：
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原子弹
在山田须磨子（一位当年的爆炸目击
者）的一幅画：在遥远的广岛上空，
原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光
芒
18
倒塌的钢架结构建筑物
广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。
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核防护
对核袭击的防护大致可分为两大类。
(2)已知铀核的质量为235.0439u ,锶核的质量为89.9077u,中 子的质量为1.0087u ,氙核质量为135.9072u . 1 u=1.66×1027 kg. 试计算一个铀235裂变后释放出来的能量 （3）1kg铀235发生上述的裂变时能放出多少核能？
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链式反应
由用重中子核轰裂击变铀产核生时的，中铀核子发使生反了应裂一变代，接释放一出代的继中 续子下又去引的起了过其程他，铀叫核做的核裂裂变，变也的就链是式链反式应反．应．