新人教版《核裂变》ppt课件1
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热核反应
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达 到10-15m的距离。 ➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动 能。 ➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要 几百万度以上的高温。
为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所 以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。
氢弹
谢谢观看！
核裂变和核聚变
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
9 22 3 U 51 0n 1 53 6B 8 a9 35 6 K r(3
1 0
n
)
12H12H 10n(
3 2
He
)
8282R 6 a82622Rn(
4 2
He
)
164C01 e(
14 7
N
)
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
3 He 核的质量为3.0150u。求：
2
（1）写出两个氘核聚变成
3 He
2
的核反应方程式
（2）计算上述核反应中释放的核能。
【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方 程即可求出反应释放的核能。
解答： （1）
1 2H1 2H 2 3H0 e 1n
1kg
U 235
92
含有2.56×1024个
U 235
92
，如果全部发生核
裂变，放出的能量为8.2×1013J
（2）链式反应：
U+n→B+a Kr 2 3 5 1
92 0
1 4 1 9 2 +31
56 36
0
n
? U→B+a 2 3 5 1 4 1 9
92
56 3
K 62 r
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．
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
4、质能方程： E＝mc2 ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
中子
1 0
n
轰击 U 235 92
，竟然产生出了
141 56
Ba
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
235 92
U
被轰击后产
生出一种同位素
236 92
U
，形状也变得不稳定，并最终分
裂为两块碎片，同时放出中子
弗里施觉得这个现象和细胞的分裂比较像，所以把这 个核反应命名为核裂变
计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个 量值虽然比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少， 但平均每个核子产生的能量
1 7 . 6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 2 3 5 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
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
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例： 1 3H1 2H 4 2H1 e 0n1.6 7Me
世界第一颗氢弹——麦克 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云
“麦克”爆炸 成功
四、热核反应
1.学生阅读解决—— (1)什么是热核反应 (2)太阳的能源来自热核反应 (3)什么是可控热核反应 (4)氘核,氚核的来源
2、 热核反应的优点： （1）热核反应释放的能量比裂变大得多。 （2）反应后的废物较易处理。 （3）原料易得。
一块铀会不会因为不知道从哪儿飞来的一块中子就引
? 发链式反应呢
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。
发生链式反应的条件：
1、铀块的纯度必须足够高；
2、铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于 临界体积。 大约1kg或直径4.8cm的球形铀块
(3)重核裂变的应用
二.重核裂变-----以铀核的裂变为例
（1）一种典型的铀核裂变
2 9U 3 2 + 5 0 1 n → 1 5B 4 6+1 3 9 a K 6 2+ _ 3r01 n _ 2 _.6 0 M _0
二分裂
裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂 和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年 在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的 的三分裂和四分裂概率是相当小的.
3
3
1000
10000
请计算铀裂变时释放的能量
m u39 .301 3 1 9 0 2k 7 g m n1.674 1 9 0 27 kg m Ba 23 .04012 0 6k 7 gm kr15 .620 4 1 7 0 2k 7 g
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
ΔE=200.55MeV
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为
ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
1.教师小结：室外阴凉通风地方的温 度最能 反映当 地的气 温，所 以我们 应该选 择合适 的地方 来测量 气温。 2.测量不同时间的气温，汇报不同时 间所测 到的气 温。 3.意识到随着科学技术的发展，天气 预报包 含的信 息越来 越多， 制作过 程越来 越精密 。 4.随着社会的进步，气象学的研究在 不断深 入和发 展，人 们对天 气的预 测将会 越来越 准确。 5.天气预报主要由分布在全球各地的 气象部 门制作 并发布 。 6.制作天气预报，大致有以下五个步 骤：数 据收集 、数值 天气预 报、气 象员做 出预报 、天气 会商、 发布天 气预报 。 7、随随便便浪费的时间，再也不能赢 回来。 8、不管从什么时候开始，重要的是开 始以后 不要停 止；不 管在什 么时候 结束， 重要的 是结束 以后不 要后悔 。
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达 到10-15m的距离。 ➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动 能。 ➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要 几百万度以上的高温。
为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所 以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。
氢弹
谢谢观看！
核裂变和核聚变
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
9 22 3 U 51 0n 1 53 6B 8 a9 35 6 K r(3
1 0
n
)
12H12H 10n(
3 2
He
)
8282R 6 a82622Rn(
4 2
He
)
164C01 e(
14 7
N
)
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
3 He 核的质量为3.0150u。求：
2
（1）写出两个氘核聚变成
3 He
2
的核反应方程式
（2）计算上述核反应中释放的核能。
【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方 程即可求出反应释放的核能。
解答： （1）
1 2H1 2H 2 3H0 e 1n
1kg
U 235
92
含有2.56×1024个
U 235
92
，如果全部发生核
裂变，放出的能量为8.2×1013J
（2）链式反应：
U+n→B+a Kr 2 3 5 1
92 0
1 4 1 9 2 +31
56 36
0
n
? U→B+a 2 3 5 1 4 1 9
92
56 3
K 62 r
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．
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
4、质能方程： E＝mc2 ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
中子
1 0
n
轰击 U 235 92
，竟然产生出了
141 56
Ba
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
235 92
U
被轰击后产
生出一种同位素
236 92
U
，形状也变得不稳定，并最终分
裂为两块碎片，同时放出中子
弗里施觉得这个现象和细胞的分裂比较像，所以把这 个核反应命名为核裂变
计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个 量值虽然比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少， 但平均每个核子产生的能量
1 7 . 6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 2 3 5 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
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
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例： 1 3H1 2H 4 2H1 e 0n1.6 7Me
世界第一颗氢弹——麦克 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云
“麦克”爆炸 成功
四、热核反应
1.学生阅读解决—— (1)什么是热核反应 (2)太阳的能源来自热核反应 (3)什么是可控热核反应 (4)氘核,氚核的来源
2、 热核反应的优点： （1）热核反应释放的能量比裂变大得多。 （2）反应后的废物较易处理。 （3）原料易得。
一块铀会不会因为不知道从哪儿飞来的一块中子就引
? 发链式反应呢
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。
发生链式反应的条件：
1、铀块的纯度必须足够高；
2、铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于 临界体积。 大约1kg或直径4.8cm的球形铀块
(3)重核裂变的应用
二.重核裂变-----以铀核的裂变为例
（1）一种典型的铀核裂变
2 9U 3 2 + 5 0 1 n → 1 5B 4 6+1 3 9 a K 6 2+ _ 3r01 n _ 2 _.6 0 M _0
二分裂
裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生三分裂 和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年 在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是，铀的 的三分裂和四分裂概率是相当小的.
3
3
1000
10000
请计算铀裂变时释放的能量
m u39 .301 3 1 9 0 2k 7 g m n1.674 1 9 0 27 kg m Ba 23 .04012 0 6k 7 gm kr15 .620 4 1 7 0 2k 7 g
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
ΔE=200.55MeV
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为
ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
1.教师小结：室外阴凉通风地方的温 度最能 反映当 地的气 温，所 以我们 应该选 择合适 的地方 来测量 气温。 2.测量不同时间的气温，汇报不同时 间所测 到的气 温。 3.意识到随着科学技术的发展，天气 预报包 含的信 息越来 越多， 制作过 程越来 越精密 。 4.随着社会的进步，气象学的研究在 不断深 入和发 展，人 们对天 气的预 测将会 越来越 准确。 5.天气预报主要由分布在全球各地的 气象部 门制作 并发布 。 6.制作天气预报，大致有以下五个步 骤：数 据收集 、数值 天气预 报、气 象员做 出预报 、天气 会商、 发布天 气预报 。 7、随随便便浪费的时间，再也不能赢 回来。 8、不管从什么时候开始，重要的是开 始以后 不要停 止；不 管在什 么时候 结束， 重要的 是结束 以后不 要后悔 。