高中物理第4章波与粒子第2节核裂变课件鲁科版选修3-5

2．链式反应
(1)定义：在
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U核裂变释放出巨大能量的同时，平均每次可以放出2～3个中
子，这些中子称为第1代中子，如果其中至少有一个继续轰击
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U，使之发生裂
变，就能产生第2代中子，这样不断继续下去，中子会不断增加，裂变反应就会不
断加强，就形成了裂变的 链式反应．能够发生链式反应的铀块的 最小体积叫
知
识
点
一 学
第2节 核裂变
业 分
层
测
评
知 识 点 二
学习目标
1.知道核裂变的概念，知道重核裂变中能 释放出巨大的能量．(重点) 2.知道什么是链式反应．(重点) 3.会计算重核裂变过程中释放出的能 量．(重点) 4.知道什么是核反应堆．了解常用裂变反 应堆的类型．(难点)
知识脉
重核的裂变
[先填空] 1．重核的裂变 (1)核裂变：用 中子轰击铀核，铀核分裂成质量 相近 的两部分，并释放出能 量的核反应过程叫做核裂变． (2)裂变能：核裂变 释放 出的能量称为裂变能，也称核能或原子能．核裂变 是释放核能的方法之一．
[核心点击] 1．铀核的裂变和裂变方程 (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．
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做临界体积．
(2)条件：发生链式反应必须具备两个条件：a.铀核的体积达到临界体积；b.
必须存在持续不断的中子源．
[再判断] 1．原子核释放粒子的过程也是核裂变的过程．( ×) 2．用中子轰击重核使之分裂实现核裂变．( √ ) 3．利用不可控的快中子轰击超过临界体积的铀块产生链式反应制成原子 弹．( √ )
[再判断] 1．核反应堆可以人工控制核反应速度．( √ ) 2．减速剂的作用使快中子减速变成慢中子．( √ ) 3．链式反应一旦形成无法进行人工控制．( × )
[核心点击] 1．核反应堆的组成 核反应堆由堆芯、中子反射层、控制系统和防护层等部分组成．其中控制棒 用能吸收慢中子的镉或硼钢制成，以控制链式反应的速度．之所以把它叫做 “堆”，是因为世界上第一个核反应堆是用石墨块(用以控制反应速度)和金属铀 块(反应燃料)一层一层交替地“堆”起来而构成的．
1．关于重核的裂变，以下说法正确的是( ) A．核裂变释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量 B．铀核裂变在自然界中会自发地产生 C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少 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 E．美国扔在广岛的第一颗原子弹‘小男孩’是用铀235制成的，之所以不用 铀238，是因其不易发生链式反应
4．关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法不正确的是( ) 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 D．镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反 应速度 E．镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，所以也叫控制棒
重核裂变核能计算的方法 解答这类问题，一般是先根据核反应方程求出一个重核裂变时发生的质量亏 损，由质能方程计算出释放的能量，然后用阿伏加德罗常数把核能与重核质量联 系起来；另外，在计算过程中要注意单位的统一．
裂变反应堆
[先填空] 1．核反应堆：能 维持和 控制核裂变的装置． 2．核反应堆的构成： 堆芯、 中子反射层、 控制系统和防护层等部分． (1)堆芯：由燃料棒、减速剂和冷却剂组成． (2)中子反射层：反射核裂变中产生的 中子，使其进一步参加链式反应． (3)控制棒：用能 吸收慢中子的镉或硼钢制成，以控制链式反应的速度．