7.2 核能 核技术 课件 -2022-2023学年高二下学期（中职）物理高教版（2021）通用类

核能 核技术 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验 一、原子核的人工转变 　 （1）用化学反应、加温、加压或加电磁场的方法，都无法改变原子核。卢瑟福用镭放射出的α粒子当“炮弹”去轰击氮原子核，第一次使原子核人为地发生转变。 　 （2）用α 粒子轰击其他元素，也发现有质子被驱逐出来，由此可知， 质子是原子核的组成部分。 质子 　 （3）原子核发生转变的现象叫做核反应。用人为的方法使原子核发生了转变，这样的过程称为人工核反应。 二、核反应方程式 　　2. 用α 粒子轰击氮原子核的核反应方程式： 　 核反应前后的质量数和核电荷数都是守恒的。 　　1. 核反应常用核反应方程式来表示。 用 表示原子核，其中X表示某元素，A表示原子核的质量数，Z表示核电荷数。 例如，铀核用 表示，则铀核的核电荷数为92，质量数为238 。 　　　　　　　　　　　　　　　　　推断它是一种中性粒子流。 　　　　　　　　　　　　 原子核中除了质子外，还有一种质量与质子相近不带电的中性粒子存在，并称为中子。 　　1. 1920年卢瑟福预言： 　　三、中子的发现 　　2. 1930年德国物理学家博特用α 粒子轰击铍时，产生了一种射线，有极强的贯穿力，认为是高能量的γ 射线。 　　3. 1932年英国物理学家查德威克对这种射线进行了深入地研究： 　　（1）这种射线在磁场中不偏转， 推断它是一种中性粒子流。 　 （3）测出这种射线粒子的质量与质子几乎相等。 　　因此查德威克认为：这种粒子就是卢瑟福预言的中子。 4. 中子的质量数为1，电荷数为0，用　 表示。 　　用 粒子轰击铍核生成中子的核反应方程是： 　 （2）测出这种射线的速度不到光速的十分之一， 　　 在原子核里，存在着一种比库仑力强得多的吸引力，叫做核力，它把核子紧紧地束缚在原子核内。 　　四、原子核的组成 　　1. 原子核的组成 原子核是由质子和中子组成的。 　　2.核子 质子和中子统称为核子。 　　质子数＝核电荷数 ＝原子序数 　　质量数＝ 质子数+ 中子数 　　3. 核力 　　核力存在于核内所有核子之间。 　　核力只在 2.0×10-15 m 的短距离内起作用，超过这个距离，核力就不复存在。 　　1. 同位素 具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位数。 具有相同质子数和不同中子数的原子，它们核外电子数相同，因而具有相同的化学性质，属于同一种元素。 　　五、同位素 2.放射性同位素 具有放射性的同位素叫做放射性同位素。 用质子、氘、中子和  光子轰击原子核都可以获得放射性同位素。目前人工制造的放射性同位素已近2 000种。放射性同位素在工农业、医疗和科研等方面都得到广泛的应用。 六、核能 　　铀核受到中子的轰击后，分裂成两个质量相近的“碎块”，同时还放出两个或三个中子。 　　伴随着铀核的裂变，将有大量的能量放出。还有些核反应的发生，需要吸收巨大的能量。 　　发生核反应时，伴随着巨大的能量变化，这种能量叫做核反应能，简称核能。 核子在结合成原子核时出现了质量亏损m，正表明它们在互相结合过程中放出了能量E。例如，中子和质子结合成氘核时，质量亏损 m =0.002 388 u。根据爱因斯坦的质能方程可知核反应时释放的能量为 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 　　1. 原子弹 利用铀－235 的快速链式反应释放出的核能，其爆炸当量相当于几百万吨TNT 炸药。 　　1945年8月美国在日本广岛、长崎投下两颗原子弹，两座城市顷刻间变成焦土，两地死伤人数20余万。　 如图所示，是1964 年10 月16日我国第1颗原子弹爆炸时，形成的火球和随即升起的蘑菇状烟云的照片。 七、质能方程　质量亏损 　　1. 质能方程 　　爱因斯坦的相对论指出：一定质量的物体，对应一定的能量。物体的能量跟它的质量成正比，即 　　这个公式叫做爱因斯坦质能方程，简称质能方程。 　　2. 质量亏损 　 原子核的质量比组成它的各个核子的质量之和要小，组成原子核的各个核子的质量与原子核的质量之差，叫做核的质量亏损。 　　2. 氢弹 在原子弹内放入氘和氚，利用原子弹爆炸时产生超高温，使氘和氚发生热核反应，在极短时间内释放出更多的核能。氢弹就