核能利用和核材料-能源材料

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历史回顾重要人物
R.L.Mossbauer（穆斯 堡尔） , 德国物理学家 (1929-1976)。1961年 因为对γ辐射的共振 吸收的研究和发现的 Mossbauer效应获诺 贝尔物理学奖。
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历史回顾重要人物
李政道、杨振宁发现了在弱相互作用中 宇称不守恒，并由吴健雄的实验所证实。
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历史回顾原子弹
“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。 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到 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。”
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历史回顾重要人物
E.Rutherford(卢瑟福 )， 英国物理学家(1871-1937)， 新西兰人，1908年获得诺
贝尔奖。证实了a 射线为 He2+， b 射线为电子； 提
出了原子的核式模型；首 次实现人工核反应；培养 了10诺贝尔奖获得者。
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历史回顾重要人物
核能利用和核材料能源材料
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第二 章
核能利用和核材料
— 核化学概论
核化学历史 核能利用历史
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历史回顾重要人物
H.Becquerel （贝克勒尔）, 法国物理学家（18521908），1903年获得诺贝 尔奖。发现了铀(U)放射现 象，这是人类历史上第一 次在实验室里观察到原子 核现象。
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Hale Waihona Puke Baidu
2.1核衰变和放射化学 2.2 核能和核能利用 2.3 核反应堆及相关核材料 2.4 核安全和核废料处理
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2.1.1 放射性衰变和放射系
放射性衰变(radioactive decay)是一种过程, 在这种过程 中, 原来的核素(母体)或者变为另一种核素(子体), 或者进 入另一种能量状态。
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辐射造成 的生物 效应
辐射会使细胞的生长-调节机制受到伤害，以白血细胞 过度生长为特征的白血病可能是由辐射造成的。
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放射性衰变
α衰变
226 88
Ra
222 86
Rn
+
4 2
α(42
He)
核电荷数减少2意味着子核在元素 周期表中的位置左移2格, 叫作α衰变 的位移定则。
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历史回顾重要人物
M.Curie，法国物理学家 （1867-1934），波兰人， 1903年获得诺贝尔奖。发现 钋(Po)和镭(Ra); 她的女儿 (I.Joliot-Curie, 1897-1956)和 女婿(F. Joliot-Curie, 19001958)因发现人工放射性获 1934年诺贝尔奖。
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历史回顾重要人物
丁肇中，(1936—)与 B.Richter, (1931—)分 别发现J／ψ粒子，找 到了美夸克存在的证 据，1976年获诺贝尔 奖。
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历史回顾重要事件
1896：H.Becquerel发现了铀(U)放射现象; 1897：P.&M.Curie发现钋(Po)和镭(Ra);
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历史回顾原子弹
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。 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了 巨大的毁伤。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，占全市总人口的 37%。
β衰变
210 83
Bi
210 84
Po
+
0 -1
e（电子）
β衰变的位移定则是，子核在元素周
期表中的位置右移1格。
γ衰变
60 27
Co
*
60 27
Co
+
γ
（高能电子波）
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在自然界存在的放射性核素大多具有多代母子体衰变 关系。母体放射性核素经多代子体放射性核素最后衰变生 成稳定核素。 放射系 (radioactive series)
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历史回顾原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
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1964年10月16日15时,中国在本国西部 地区爆炸了一颗原子弹.....
蘑菇云
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教学要求
1．了解核素、放射性衰变等基本概念； 掌握核化学反应基本原理。
2．了解核衰变和核能利用的基本概念； 3．了解核辐照效应对材料性能的影响； 4．掌握核反应堆原理及材料材料的特性； 5．了解核安全和核废料处理
1899：卢瑟福发现a , b 射线； 1900：维拉德发现g 射线; 1903：卢瑟福证实a 射线为He2+， b 射线为电子；
1911：卢瑟福提出原子的核式模型； 1919：卢瑟福首次实现人工核反应，发现了质子。
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历史回顾重要事件
1932：J.Chadwick发现了中子; 1934：F.&I.Joliot-Curie发现人工放射性； 1939：O.Hahn等人发现重核裂变； 1939：N.Bohr等提出液滴模型; 1942：E.Fermi发明热中子链式反应堆； 1945：原子弹试爆成功，并在广岛上空爆炸； 1952：氢弹试爆成功。
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历史回顾我国核化学重要事件
1958：我国建成第一座重水型原子反应堆; 1964：我国第一颗原子弹试爆成功； 1967：我国第一颗氢弹试爆成功； 1969：我国首次成功地下核实验； 1984：我国受控热核聚变实验装置顺利启动； 1988：北京正负电子对撞机首次对撞成功； 1991：秦山核电站发电成功;
J.Chadwick(查德威 克 )，英国物理学家 (1891-1974)，1935年 因发现了中子获得诺 贝尔奖。中子的发现 被认为是原子核物理 的诞生。
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历史回顾重要人物
E.Fermi(费米）， 意大利物理学家 (1901-1954)，1938 年获得诺贝尔奖。 发明了热中子链式 反应堆。