3.7 核能 —浙教版九年级科学上册学案

3.7 核能 人类所利用的能源绝大多数是由核能转化而来的，因为从太阳射向地球的电磁能就是由太阳内部进行着的核聚变反应而产生的。那么，核能是怎样产生的？人类是如何有效地控制和利用核能的？ 一、裂变和聚变 1、核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。 （1）核能是从原子核内部释放出来的，它比物质在化学反应中所释放出的化学能要大得多。 （2）原子核的裂变和原子核的聚变是获得核能的两条途径。 2、核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。 （1）链式反应：连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。例如，用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外释放能量，并产生2~3个新的中子。如果产生的中子继续轰击其他铀核，引起铀核裂变，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，放出越来越多的能量（如图3-88）。 （2）原子弹制造原理：原子核裂变的链式反应不加以控制，短时间内形成雪崩式的裂变反应，释放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸。 3、核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。如氘核（核内有1个质子、1个中子的氢核）和氚核（核内有1个质子、2个中子的氢核）在超高温下聚合成氦核，并向 外放出能量，如图3-89所示。 （1）在消耗质量相同的核材料时，核聚变比核裂变释放出更多的核能。 （2）核聚变需要极高的温度，所以也叫做热核反应。热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，依靠自身产生的热就会使核反应继续下去。如3-90所示氢弹爆炸。 二、核能的和平利用---核电站 1、核反应堆：可控制地进行核反应的装置。 2、核电站（如图3-91）就是利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。 3、核电站的安全性 （1）核安全问题主要在两个方面：一是核反应万一失控，会损坏设备，引起放射性物质泄漏；二是放射性 废料处理不当，会导致环境污染。如切尔诺贝利核电站发生的核电事故、日本福岛核电站在的核泄漏事故等。 （2）防止核电站事故的发生措施： ①核电站的反应堆都有一系列的防护措施，设置了多道安全屏障； ②核电站放射性废料的处理，先在核电站内专用的废物库暂存（我国规定暂存时间为5年），然后送到人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的处置场永久存放，一般存放几百年。 三、太阳能 1