鲁科版 高中物理 选修3-5 第四章 第4节 核能的利用与环境保护 学案

4.4 核能的利用与环境保护 学案1 【学习目标】 1、了解核反应堆和核电站的基本原理 2、了解核能利用的优势、危害及其防护措施 【学习重点】 反应堆和核电站的基本原理 【知识要点】 一、核电站 核反应堆是核电站的心脏．它是人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓的释放出来． 核电站的工作模式：是以核反应堆为能源，产生高压蒸汽，取代发电厂的锅炉，其余部分与火力发电厂基本相同．如课本图所示，它主要由裂变反应堆、第一回路系统、第二回路系统及其他辅助系统组成． 二、核武器 原子弹： 是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置。 氢弹： 是一种靠惯性约束、不需要人工控制而实现聚变的反应装置，它利用21H和31H迅速地聚变成4H，产生比原子弹更为强烈的爆炸。 三、核能的优势与危害 核能作为一种新能源，有很优势：核能发电比燃煤发电的成本低；核电站对环境污染比燃煤发电小得多。 核能的利用也存在一些危害：核燃料使用后会存留一定量具有高放射性的核废料；核武器的威力巨大，不仅能摧毁地球上的生命，还能使生态环境受到严重破坏。 【典型例题】 例题1：秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算） 学生回答： 解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600 J=2.592×1013 J，每年的发电量W总=365W=9.46×1015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为：8.2×1010 J 所以，每年消耗的铀的量为： 例题2：水（包括海水）是未来的“煤炭”，能从根本上解决人类能源问题。这是指 （填“氢能”、“核能”、“氢能和核能”）和利用。请说明理由。 解析：①核能： 因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。 ②核能和氢能：因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。氢能有便于储存与运输的优点，也可以为解决能源问题做出贡献。 【达标训练】 1、一个相对原子质量为235的铀核在中子的轰击下，能分裂成一个相对原子质量为92的氪核和一个相对原子质量为142的钡核，这种现象叫做裂变 2、核电站反应堆里的核反应和原子弹里进行的核反应的区别是（ C ） A参加反应的