第四节 核反应 核能重核裂变PPT课件
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链式反应的示意图：
5
6
(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
7
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“8胖
例1、由核子结合成原子核时 ( A C ) A. 核的质量总是小于组成它的核子的质量和 B. 原子核的质量应该等于组成它的核子的质量和 C. 核子结合成原子核时要放出能量 D. 核子结合成原子核时要吸收能量。
解：Δm=0.1933u
Δ E=931.5×0.1933=1.8 ×102 MeV
14
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
15
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
11
例4、 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
4
2、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
（2）链式反应： 铀核裂变时放出几个中子，再引起其他铀核裂 变而使裂变反应不断进行下去称为链式反应。
9
例2、 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
10
例3、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
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
)
1
一、核反应：
某种元素的原子核变为另一种元素 的原子核的过程。 1、分类： 衰变、人工核转变、裂变等 2、核反应遵循的基本规律：质量数和电荷数都守恒 例1、质子和中子的发现方程。 3、核反应的能量来源分析：
4.核子在结合成原子核时，质量有亏损， 要放出能量。
反之，原子核分解成核子时要吸收能量。 3
三 、原子核反应的类型：
1、两类基本的核反应
重核 裂变
重核俘获一个中子后分裂为几个中等 质量的核的反应过程. 在裂变的同时 要放出几个中子和大量的核能。
轻核 某些轻核结合成质量较大的核的 聚变 核反应过程，同时放出大量的核能。
235
92
U
+
1
0
n→
94
38
Sr
+
15349Xe+
3
1
0
n
235.0439 1.0087 93.9154 138.9178 反应方程下方的数字为中子及有关原子的静止质量（以
原子质量单位u为单位）。已知1u 的质量对应的能量为
9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是
____1_.8__×__1_0_2_____MeV。
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.
2
二、质能方程
1、质量亏损：组成核的核子总质量和
原子核的质量之差Δm
如:经过精确计算表明,氘核（12H ）的质量比
中子（0
1
n
）和质子（ 1 1
H
）的质量之和要小一些。
2、质能方程： E＝m c2 ΔE＝ Δm c2
3、证明：1 u = 931.5 MeV
12. 中子质量为1.0087u，质子质量为 1.0073u，氘核的质量为2.0136u，中子和质子 结合为氘核时释放的能量为 3.7×10 -13 J。
13
11．裂变反应是目前利用中常用的反应，以原子核
U 235
92
为燃料的反应堆中，当
U 235
92
俘获一个慢中子后发生的
裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficultieபைடு நூலகம் For A Goal
16
或 △E ＝ △mc2 ＝ 0.029282 × 1.66×10-27 × (3×108 )2 ＝ 4.37 ×10－12J＝27.3MeV
12
13. 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子 ，已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg，钍核 质量为3.786567×10-25 kg，α粒子的质量为 6.64672×10-27 kg，在这个衰变过程中释放出来 的能量等于 8.7×10 -13 J（保留两位二位数字）
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(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
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原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“8胖
例1、由核子结合成原子核时 ( A C ) A. 核的质量总是小于组成它的核子的质量和 B. 原子核的质量应该等于组成它的核子的质量和 C. 核子结合成原子核时要放出能量 D. 核子结合成原子核时要吸收能量。
解：Δm=0.1933u
Δ E=931.5×0.1933=1.8 ×102 MeV
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写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
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例4、 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
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2、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
（2）链式反应： 铀核裂变时放出几个中子，再引起其他铀核裂 变而使裂变反应不断进行下去称为链式反应。
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例2、 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
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例3、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
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
)
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一、核反应：
某种元素的原子核变为另一种元素 的原子核的过程。 1、分类： 衰变、人工核转变、裂变等 2、核反应遵循的基本规律：质量数和电荷数都守恒 例1、质子和中子的发现方程。 3、核反应的能量来源分析：
4.核子在结合成原子核时，质量有亏损， 要放出能量。
反之，原子核分解成核子时要吸收能量。 3
三 、原子核反应的类型：
1、两类基本的核反应
重核 裂变
重核俘获一个中子后分裂为几个中等 质量的核的反应过程. 在裂变的同时 要放出几个中子和大量的核能。
轻核 某些轻核结合成质量较大的核的 聚变 核反应过程，同时放出大量的核能。
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U
+
1
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n→
94
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Sr
+
15349Xe+
3
1
0
n
235.0439 1.0087 93.9154 138.9178 反应方程下方的数字为中子及有关原子的静止质量（以
原子质量单位u为单位）。已知1u 的质量对应的能量为
9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是
____1_.8__×__1_0_2_____MeV。
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.
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二、质能方程
1、质量亏损：组成核的核子总质量和
原子核的质量之差Δm
如:经过精确计算表明,氘核（12H ）的质量比
中子（0
1
n
）和质子（ 1 1
H
）的质量之和要小一些。
2、质能方程： E＝m c2 ΔE＝ Δm c2
3、证明：1 u = 931.5 MeV
12. 中子质量为1.0087u，质子质量为 1.0073u，氘核的质量为2.0136u，中子和质子 结合为氘核时释放的能量为 3.7×10 -13 J。
13
11．裂变反应是目前利用中常用的反应，以原子核
U 235
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为燃料的反应堆中，当
U 235
92
俘获一个慢中子后发生的
裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficultieபைடு நூலகம் For A Goal
16
或 △E ＝ △mc2 ＝ 0.029282 × 1.66×10-27 × (3×108 )2 ＝ 4.37 ×10－12J＝27.3MeV
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13. 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子 ，已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg，钍核 质量为3.786567×10-25 kg，α粒子的质量为 6.64672×10-27 kg，在这个衰变过程中释放出来 的能量等于 8.7×10 -13 J（保留两位二位数字）