第五章 4 核裂变与核聚变 5 “基本”粒子-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第三册人教版(课件)

物理：选择性必修第三册（配RJ版） 第五章 原子核 4 核裂变与核聚变 5 “基本”粒子 ◆返回目录 预习案 0 委 探究案 目 提升案 录 知能达标训练 物理：选择性必修第三册（配RJ版 [学业要求] 1.知道重核的裂变反应。 2.知道链式反应的产生条件。 3.了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型。 4.了解聚变反应的特点及其条件。 5.了解可控热核反应及其研究和发展，会判断和填写核聚变方程，并能计 算核聚变释放的能量。 6.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量。 7.知道粒子的分类及其作用，了解夸克模型。 ◆返回目录 3 物理：选择性必修第三册（配RJ版 01 预习案必备知识·问题导学 ◆返回目录 4 物理：选择性必修第三册（配RJ版 一、核裂变 1.核裂变：重核被中子 轰击后分裂成两块质量差不多的新原子核的核 反应。 2.铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多样的，其中 一种典型的裂变是U十m→Ba十器Kr+3n 3.链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应 一代接一代 继续下去 的过程叫核裂变的链式反应。 ◆返回目录 5 物理：选择性必修第三册（配RJ版） 4.临界体积和临界质量：通常把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积 叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量。 5.核裂变的能量：1kg铀235全部发生核裂变放出的能量相当于2800t标 准煤完全燃烧时释放的化学能。 ◆返回目录 物理·选择性必修 第三册（配RJ版 二、反应堆与核电站 1.核电站：是利用核能发电，它的核心设施是 核反应堆，它主要由以 下几部分组成： (1)燃料： 铀棒 (2)慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用石墨 重水和 普通水 作慢化剂； (3)控制棒：为了控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收 中子 的能力很强，反应过于激烈时，可将其插入深一些，多吸收一些 中子， 链式反应的速度就会慢一些。这种镉棒叫作控制棒。 ◆返回目录 物理·选择性必修 第三册（配RJ版 2.工作原理：核燃料裂变释放能量，使反应区温度升高。 3.能量输出：核燃料 发生核裂变 释放的能量使反应区温度升高，水或 液态的金属钠等流体在反应堆内外 循环流动 ，把反应堆内的热量传输出去， 用于发电。 4.核污染的处理：为避免 射线 对人体的伤害和 放射性物质 对水源、 空气和工作场所造成的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的 水泥层 用来屏蔽核裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的放射性， 需要装入 特制的容器， 深埋 地下。 ◆返回目录 8 物理·选择性必修 第三册（配RJ版 三、核聚变 1.定义：两个 轻核 结合成质量较大的核的核反应。 2.典型的核聚变：H十H→He+n十17.6MeV。 3.条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到1015m以内，核力 才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的 库仑斥力 。这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到 很高的温度，温度高达 几百万 开尔文，因此聚变又叫 热核反应 ◆返回目录 物理·选择性必修 第三册（配RJ版 4.应用：目前，人工产生的热核反应主要用在核武器上，那就是 氢弹 需要用 原子弹 爆炸产生的高温高压引发热核爆炸。 5. 太阳能：太阳的主要成分是氢 ,太阳中心温度可达1.6×10K,在 此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部 核聚变 释放的核能。 6.聚变的优点：第一，轻核聚变产能效率高；第二，地球上核聚变氘燃料 的储量丰富：第三，轻核聚变更为安全、清洁。 ◆返回目录 10