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第2节 核能
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了解核能的由来,知道核能的优点和可能带来的问题。
了解原子、原子核的结构。
了解核裂变和核聚变。
我国第一颗原子弹
我国第一颗氢弹
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原子结构
原子由原子核和核外电子组成。原子核有质子和中子组成,质子带正电荷,核外电子带负电荷,二者电荷量相等,中子不带电。
质子的质量大约是电子的1836倍,中子和质子的质量几乎相同。
4
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或结合是极其困难的。但是,一旦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,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能
二、裂变
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?
1.发生裂变的条件
2.链式反应
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,铀核分裂时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核…...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。
核电站的原理示意图
核能
内能
机械能
电能
核电站将
可以控制的核裂变:可以用发电
不加控制的核裂变:原子弹
秦山核电站
如果将某些质量很小的原子核,例如,氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能(见右图),这就是聚变,有时把聚变也称为热核反应。
核聚变
氢弹
氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量
质量相同的核燃料,聚变反应释放的核能比裂变反应要多得多
太阳内部发生的聚变反应,每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
核聚变
(多选)下列关于核能的说法中,正确的是( )。
A. 核能和煤、石油一样都是常规能源,而不是新能源
B. 核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源
C. 原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量,这就是核能
D. 光纤中传播的是激光
关于裂变反应,下列说法中错误的是( )
A .所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B .裂变反应是重原子核吸收中子后发生的
C .原子弹是利用链式反应释放的能量
D .核电站是利用可控链式反应释放的能量
以下属于核聚变反应的是( )
A .氢弹爆炸
B .原子弹爆炸
C .太阳内部发生的核反应
D .连续发生的剧烈化学反应
关于核聚变,下列说法正确的是( )
A.原子核必须在超高温下才能发生聚变
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D.目前人类已经建成核电站,利用核聚变发电
核能
原子核
质子
中子
核外电子
裂变
定义
链式反应
应用:原子弹、核电站
定义
应用:氢弹
聚变
原子
核能
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