第4章 第2节 核裂变-2020-2021学年高中物理选修3-5【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 第2节　核裂变 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 中子 质量相近 释放 核能 原子能 教材梳理·新知探究 一、重核的裂变和链式反应 [自学教材] 1．重核的裂变 内容 重核的 裂变 定义 用__________轰击铀核，发现铀核分裂成___________的两部分，并释放出能量，这种核反应过程叫作核裂变 裂变能 核裂变______出的能量称为裂变能，也称_____或________ 典型裂 变反应 eq \o\al(1,0)n＋eq \o\al(235, 92)U―→eq \o\al(95,38)Sr＋eq \o\al(139, 54)Xe＋____ eq \o\al(1,0)n＋eq \o\al(235, 92)U―→eq \o\al(141, 56)Ba＋______＋3eq \o\al(1,0)n 2eq \o\al(1,0)n eq \o\al(92,36)Kr 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 中子 中子 中子 裂变反应 2.链式反应 (1)定义：当______轰击eq \o\al(235, 92)U核使其裂变释放出巨大能量的同时，释放出的_____继续轰击eq \o\al(235, 92)U，使之发生裂变，这样不断继续下去，______会不断增加，__________就会不断加强，就形成了裂变的链式反应。 (2)临界体积：能够发生链式反应的铀块的最小体积。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [重点诠释] 1．裂变的解释 (1)核子受激发：当中子碰撞铀235后，复合成U且处于高激发状态，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状。 (2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的库仑斥力作用而分裂，同时放出2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 2．裂变释放能量 铀核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量。一般说来，平均每个核子放出的能量约为1 MeV，裂变时能产生几万度的高温。 3．重核裂变的条件 如果铀块体积不够大，生成的中子从铀块中通过时可能还没有碰到铀核就跑到铀块外面去了，所以发生链式反应时铀块的体积应大于临界体积。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [典题强化] 1．关于重核的裂变，下列说法正确的是 A．重核分裂成核子的核反应 B．重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应 C．重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应 D．中等质量的核分裂成质量很小的轻核的核反应 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 解析　由原子核的平均结合能曲线可知，中等质量原子核的平均结合能较大，重核分裂成中等质量的原子核才能释放核能，产生一般是两个中等质量原子核，但有少数情况分裂成两个以上中等质量原子核。故C正确。 答案　C 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 二、裂变反应堆 [自学教材] 1．核反应堆 用人工的方法控制链式反应的速度，维持和控制__________的装置。 核裂变 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 2．核反应堆的组成 核反应堆包含______、___________、控制系统和防护层等部分。 (1)堆芯：由________、________和________组成。 (2)中子反射层：反射核裂变中产生的______，进一步参加链式反应。 堆芯 中子反射层 燃料棒 减速剂 冷却剂 中子 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 (3)控制系统：①控制棒用能吸收慢中子的镉或_____制成，以控制链式反应的______。②中子强度检测器：当反应太强时，控制棒能自动插入，多吸收______；反应较弱时，控制棒能自动抽出一些，少吸收______。 (4)防护层：用厚厚的水泥墙制成，防止________的外泄。 硼钢 速度 中子 中子 放射线 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 3．核反应堆的主要组成部分及其作用 名称 原料 作用 核燃料 浓缩铀(铀棒) 释放核能 减速剂 石墨或重水 变快中子为慢中子 控制棒 镉棒或硼钢棒 吸收中子， 控制反应速度 保护层 厚水泥壁 防止辐射 热交换器(冷却系统) 水(或液体金属钠、空气) 冷却和输出热能 第4章 核 能 |物理