22.2 核能 课件 2022-2023学年人教版物理九年级

第二十二章　能源与可持续发展 22.2 核 能 核 能 原子结构：原子由原子核和核外电子组成。 原子核由质子和中子组成 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。 质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 核 裂 变 1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。 1kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。 外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？ 链 式 反 应 那么，地球上的能源是否是无尽的呢？ 　　将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？ 　　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。 核电站利用核能发电 　　核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。 　　1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。 　　目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。 原 子 弹 　　链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。 在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。 1964年10月16日，我国自行制造的第一颗原子弹在西部地区爆炸成功，这是国家国防和科学技术方面取得的一次重大的突破。 核 裂 变 　　将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。 氘 氚 氦核 中子 　　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。 能量 聚变 可控核聚变有望彻底解决人类能源问题 　　氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。 　　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。 太 阳 太阳的燃烧实际上是一系列高温核聚变反应 目前，我国的人造太阳工程就是一种模拟太阳的核聚变反应——这是一种人工可控核聚变反应，他是未来解决能源危机的希望。 氢 弹 氢弹是核武器的一种，属二代核武器，又称聚变弹、热核弹。 1953年8月，苏联宣布氢弹试验成功。 1954年3月1日，美国的第一颗实用型氢弹试验成功。 英国于1957年5月进行了第一次氢弹实验。 1967年6月中国第一颗氢弹空投爆炸试验成功. 1968年8月，法国也拥有氢弹。 2015年12月朝鲜宣布该国已有氢弹. 知识拓展 冰冻处理：将核废料放入钨球中，再放在较为稳定的冰川上。 埋入深海：将核废料装入潜艇运至深海放入，使之沉淀衰变。 太空处理：用火箭携带核废料，送至太空后散出。 合成岩：封入岩石中，让核废料以晶状的形态存在，可以是它有很好的稳定性，不会扩散。 开发循环：开发新的技术使之能够循环利用，使之能够不再称之为废物。 知识提升 1、从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（  ） A.核能→机械能→内能→电能 B.核能→内能→机械能→电能 C.核能→内能→电能 D.核能→电能 知识提升 2.核电站的核心是________，它以___为核燃料，反应堆中放出的____能转化为高温蒸汽的______能，通过汽轮发电机转化为_______能。核电站必须防止_____，避免造成污染问题。 知识提升 3.下列关于核能的说法错误的是(　 ) A．核电站是利用核能来发电的 B．核反应堆中发生的是链式反应 C．核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害 D．核废料不会对环境造成污染 知识提升 4.关于原子核的组成，下列说法中正确的是 (　 ) A．原子核是由质子和电子组成的 B．原子核是由质子和中子组成的 C．原子核是由中子和电子组成的 D．原子核是由质子、中子和电子组成的 同学们再见 $