新苏科版九年级物理下册18.2核能1课件

核聚变
核聚变(nuclear fusion) 由两个或多个轻核聚合形 成较重核的过程。
热核武器 以聚变反应为基础的核武器
3 1
H
＋
2 1
H
＋ 40
000
000
℃
4 2
H
e
1 0
n
氢弹就是利用装在其内部 的一个小型铀原子弹爆炸产生 的高温引爆的。
人工核反应
人工核反应是指原子核受中子、质子、α粒子、重粒 子(例如原子核162 C)等轰击而形成新核的核嬗变过程(nuclear transmutation) 。
我国第一座核电站——浙江秦山核
电站于
1991年建成发电。
核电站
浙江秦 山核电 站
广州大亚湾核 电站。这是我 国大陆第一座 大型商用核电 站
广东岭澳 核电站
思考题
1. 原子核能是在怎样的社会历史背景下诞生 的？
2. 核电站的发展有哪几个阶段？各个阶段的 技术特征是什么？
3. 怎样理解核技术的正负效应？
我国 第一颗原 子弹
我国 第一颗氢 弹
1. 我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建 成投入运行的，我国自行设计研制、建造的 秦山核电站已经运行发电了；广东大亚湾电 站第一期工程也已建成，并运行发电了，全 部建成后年发电量可达100亿度。
2. 因为铀核裂变有放射性污染，因而建设核电 站时必须采用可靠的防护措施，防止放射性 物质泄漏，避免造成放射性污染，以保证核 电站的安全运行。我国对核电站的安全非常 重视，有专门负责安全监督的核安全局，保 证核能的安全应用。
6. 核聚变
二、核能与核能利用
核裂变
核裂变(nuclear fission)是大核分裂为小核的过程. 普通的核武器
和核电站都依赖于裂变过程产生的能量。
铀-235的裂变与核武器
素的 元 种 35
200 多种同 位素
爆 发生链反应 炸
235 92
U
＋
1 0
n
235 92
U
＋
01n
13572Te ＋
97 40
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
1. 1934年，意大利物理学家费米用中子轰击原 子核，并发现通过石蜡减速之后的慢中子，裂 核能力更强。费米因此获38年诺贝尔物理奖。
2. 1938年，德国哈恩发现铀嬗变后出现的新元 素与铀相距甚远。奥地利女物理学家迈特纳提 出核裂变猜想，以解释铀实验。并称裂变过程 要放出大量能量。
3. 费米提出链式反应概念。 4. 1939年9月1日，第二次世界大战正式打响
90Ru(1991)和202Pt(1992) 分别由中国原子能科学研究 院（北京）和上海原子核研 究所合成。
超铀元素的合成
1. 第一个“超铀元素”（transuranium elements) 的合成
1940年
238 92
U
+
1 0
n
239 92
U
239 92
U
+
γ
239 93
Np
+
1 0
β
2. 第一个“超锕系元素”（transactinide elements) 的合成
If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月8日星期一2021/3/82021/3/82021/3/8
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021
1919年卢瑟夫实现了第一个核嬗变反应:
通式为:
14 7
N
24
A1
Z1
X
A2 Z2
a
187O + 11P
A3
Z3
Y
A4 Z4
b
式中X为靶核，a为入射粒子，Y为产物核，b为出 射粒子，通常简写为A1X(a,b)A3Y。
人工核反应的实现, 使科学家在实验室合成已
知元素的新核素和新的化学元素成为可能 。
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/82021/3/8March 8, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/8
谢谢观看
我国科学家合成的19种新核素：
185Hf(1992)、208Hg(1992)、 237Th(1993)、239Pa(1995)、 175Er(1996)、235Am(1996)、 135Gd(1996)、121Ce(1997)、 186Hf(1998)、209Hg(1998)、 238Th(1999)、125Nd(1999)、 128Pm(1999)、129Sm(1999)、 139Dy(1999)、139Tb(1999)和 137Gd(1999)。
核能
1. 核能开发的历史进程 2. 核能与核能利用 3. 我国的核能事业
本节教学目的和要求
1. 了解原子核能诞生的社会历史背景。 2. 把握原子核电站的发展过程及其各个
阶段的主要特征。 3. 深入理解核技术的正负效应。 4. 大体了解太阳能、风能、潮汐能、地
热能等的开发情况。
一、核能开发的历史进程
Zr
＋ 2 01n
15462Ba ＋
91 36
Kr
＋
3 01n
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临
界质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1
kg，质量超过1 kg 则发生爆炸。
任何有核反应 堆的国家都不难得 到爆炸级的裂变材 料，原子弹的基本 设计又如此简单， 从而为防止核武器 扩散带来了困难。
弹。爱因斯坦、萨克斯、罗斯福
核能开发的历史进程
1. 1940年，美国政府正式大量拨款，启动“曼哈顿工 程”，格罗夫斯将军为行政首脑
2. 1941年12月－1942年12月，费米在芝加哥研制原子 反应堆
3. 铀235、钚239的提纯 4. 1943年1月－1945年7月。奥本海默在新墨西哥州的
洛斯阿拉莫斯主持原子弹研制。 5. 7月16日凌晨5时30分，第一颗铀原子弹试爆成功。
核能开发的历史进程
1. 1公斤核燃料相当于2500吨煤 2. 1954年，苏联建成第一座小型原子能电站；
1956（英国），1957（美国） 3. 核电站：成本低、污染小、效率高，但事故
太可怕
4. 1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号机组 发生爆炸。人为造成三道安全措施无效
5. 1979年3月28日三里岛核电站二号堆事故， 由于多重安全系统发挥作用，后果不严重
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021 9:41:10 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/82021/3/82021/3/8Mar-218-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/82021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021
1970年
249 98
Cf
+
15 7
N
260 105
Db
+401 n
合成的困难： 随着质子数越来越多，质子间的
库仑引力越来越大
射 线 疗 法 ( radiation
射线疗法
therapy)是指用高能射线治疗
疾病的方法，它是人类战胜癌 症的一种重要武器。
辐射源 半衰期 32P 14.3 d 60Co 5.26 a 90Sr 28.8 a 125I 60.25 d 131I 8.06 d
比一千个太阳都亮。 6. 曼哈顿工程：动员50万人，耗费22亿美元，占用全
国三分之一的电力
核能开发的历史进程
1. 1944年底，盟军的特工小组已经发现德国造 不出原子弹
2. 科学家的犹豫： – 继续干吗？缺乏政治和道义上的支持 – 不干吗？不符合现代科学技术的精神 – 好的理由：应该让全人类知道它的威力
辐射源 137Cs 192Ir 198Au 222Ra 226Rn
半衰期 30 a 74.2 d 2.7 d 3.82 d 1 622 a
三、我国的核能事业
1. 我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工 作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗 原子弹。
2. 1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹， 完成了其他国家要十几年甚至几十年才完成的 工作.
核反应堆
通过受控核裂变反应获得核能的装置，可使裂变产生 的中子数等于各种过程消耗的中子数, 以形成所谓的自持 链反应(self-sustaining chain reaction)。
第二次世界大战结束后，科学家迅速将 原子能的利用转向和平用途。
前苏联于1954建成 世界上第一座核电 站；至今已有30多 个国家和地区的400 多座核电站处在运 行之中。 右图列出 1995年一些国家核 电占各自总电力的 百分率。
1. 1919年，英国卢瑟福用α粒子轰击氮原子 核，使其嬗变成氧原子。
2. 1932年，查得威克发现中子 3. 1934年，法国约里奥－居里夫妇用α粒子
轰击铝，产生了一个磷的同位素，但很快 放出正电子蜕变为硅。
4. 卢瑟福（1933）和爱因斯坦（1935）均没 有意识到原子能的实际利用近在眼前。
核能开发的历史进程
核能开发的历史进程
1. 1933年，爱因斯坦移居美国 2. 1938年，费米逃往美国 3. 德国尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、劳厄、
哈恩、盖革 4. 1933年，匈牙利物理学家齐拉德（1898－1964）已
经意识到核能的开发可能用于军事 5. 1935年，建议物理学家暂缓发表研究成果 6. 1939年，玻尔认为核能利用为时尚早 7. 1939年，说服美国政府抢在德国之前抓紧研制原子
3. 齐拉德、爱因斯坦的态度 4. 1945年8月6日，铀弹小男孩投到广岛；8月9
日，钚弹胖子投在长崎
核能开发的历史进程
1. 核军备竞赛：盟国之争 2. 45年8月，斯大林下令抓紧研制原子弹 3. 1949年8月，苏联成功地进行了核实验 4. 1952年11月1日，美国试爆第一颗氢弹 5. 1953年8月，苏联研制氢弹成功 6. 1952年10月3日，英国研制成功原子弹 7. 1960年2月13日，法国研制成功钚弹 8. 1964年10月16日，中国试爆成功原子弹