内容正文:
α粒子散射实验
一、原子核 核能
卢 瑟 福
1.卢瑟福的α粒子散射实验:用α射线轰击金箔
实验结果:
绝大多数粒子能够顺利穿过金箔。
一小部分粒子改变了原来的运动方向。
极少数粒子原路返回。
原子核式结构模型
原子核(正)
核外电子(负)
质子(正)
中子(不带电)
2. 1932年查德威克发现了中子,使人们认识到原子核是由质子和中子组成。
原子核
质子
中子
电子
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
核能:原子核是可以转变的。原子核在转变过程中所释放出的能量,称为核能。
获得核能有两种途径:(1)核裂变;(2)核聚变
1938年,科学家用中子轰击铀235原子核,使其发生了裂变。
1 Kg铀裂变释放的能量超过2 *106Kg煤完全燃烧时释放的能量。
二、核裂变
1.发生裂变的条件:用中子轰击铀核
2. 原子核裂变的产物:较轻原子核、中子和能量
2.链式反应:用中子轰击铀235原子核, 铀核在分裂时, 会释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
用火柴模拟链式反应
核裂变中的链式反应
3 .原子弹:链式反应如果在一瞬间进行,就是爆炸。原子弹的爆炸就是铀核裂变发生链式反应的结果。
4.核反应堆:是一种能够控制链式反应的装置。
核电站就是利用核反应堆缓慢释放核能发电的。
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
5.核能发电的优点:消耗的燃料少,能大大减少燃料的运输量;不会产生有害气体,避免大气污染;从长远看,核能发电成本低于火力发电。
1.聚变:将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能,这种核反应叫做核聚变。
2 .核聚变的条件:超高温。
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能,这一过程就是聚变。
氘
氚
氦核
中子
能量
聚变
二、核聚变
3 .氢弹就是根据核聚变的原理制成的。
可控聚变尚未实现,海水中蕴藏着丰富的氘核,科学家预言,通过可控聚变来利用核能,将有望彻底解决人类能源问题。
氢弹爆炸产生的蘑菇云
3.元素的放射性
某些元素的原子核会按照一定的规律发出射线(α射线、β射线、γ射线)变成新的原子核这就是放射性。
α射线是氦核流
β射线是电子流
γ