第5章 第4节 核裂变与核聚变 第5节 “基本”粒子(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦核裂变、核聚变及粒子物理核心内容，以课前知识梳理为预习支架，通过课堂问题探究（如链式反应条件、反应堆控制原理）衔接前后知识，构建从概念到应用的完整学习脉络。 其亮点在于融合物理观念（能量观念）与科学思维（模型建构、科学推理），结合“华龙一号”“人造太阳”等科技实例，通过对比表格、高考真题分析强化理解。帮助学生深化能量观念和科学推理能力，为教师提供系统教学素材，提升教学效率。

第4节　核裂变与核聚变 第5节　“基本”粒子 1．知道重核的裂变反应和链式反应的发生条件。　2.了解核反应堆的类型，知道核电站的工作模式。　3.知道核聚变反应，关注受控核聚变反应研究的进展。　4.会分析和计算核裂变和核聚变过程释放的核能。　5.初步了解粒子物理学的基础知识。　 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 随堂巩固落实 3 内容 索引 课前知识梳理 PART 01 第一部分 中子 课前知识梳理 返回导航 链式反应 临界体积 临界质量 课前知识梳理 返回导航 核反应堆 石墨 重水 普通水 课前知识梳理 返回导航 中子 深 中子 控制棒 射线 放射性物质 水泥层 放射性 深埋地下 课前知识梳理 返回导航 质量较大 10－15m 温度 热核反应 课前知识梳理 返回导航 产能效率高 核聚变燃料氘 磁约束 课前知识梳理 返回导航 正电子 μ子 K介子 π介子 相同 相反 正电子 课前知识梳理 返回导航 参与 质子 中子 不参与 电子 传递 电磁 弱 强 课前知识梳理 返回导航 判断下列说法是否正确。 (1)铀核的裂变是一种天然放射现象。(　　) (2)铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去。(　　) (3)控制棒是通过吸收中子的多少来控制链式反应速度的。(　　) (4)核聚变反应中平均每个核子放出的能量比裂变时小一些。(　　) (5)质子、中子和电子都是不可再分的基本粒子。(　　) (6)质子和反质子的电荷量相同，电性相反。　(　　) × √ √ × × √ 课前知识梳理 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 知识点一　重核的裂变   图为重核裂变的链式反应。   试探究：(1)什么是链式反应？ [提示]　由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程叫作核裂变的链式反应。 课堂深度探究 返回导航 (2)链式反应中的临界体积和临界质量分别指什么？ [提示]　核裂变物质能发生链式反应的最小体积叫临界体积，相应的质量叫临界质量。　 课堂深度探究 返回导航 1．铀核的裂变和裂变方程 (1)核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状。 (2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2或3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能。 课堂深度探究 返回导航 课堂深度探究 返回导航 2．链式反应的条件 (1)铀块的体积大于临界体积。 (2)铀块的质量大于临界质量。 以上两个条件满足一个，则另一个条件自动满足。 3．裂变反应的能量 铀核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量。一个铀235核裂变时释放的能量如果按200 MeV估算，1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t标准煤完全燃烧时释放的能量，裂变时能产生几百万度的高温。 课堂深度探究 返回导航 √ 课堂深度探究 返回导航 课堂深度探究 返回导航 √ 课堂深度探究 返回导航 [解析]　根据核反应前后质量数守恒有235＋1＝141＋92＋k，解得k＝3，根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1 g，释放的能量E＝Δmc2＝1×10－3×9.0×1016 J＝9×1013 J，故A、C、D错误，B正确。 课堂深度探究 返回导航 知识点二　核电站的工作原理   慢中子反应堆的示意图如图所示。   试探究：(1)铀235是容易吸收快中子还是慢中子后发生裂变反应？ [提示]　慢中子。 课堂深度探究 返回导航 (2)如何控制核裂变反应的激烈程度？ [提示]　控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，反之，应使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会快一些。　 课堂深度探究 返回导航 1．反应堆工作原理 (1)热源：在核电站中，核反应堆是热源。铀棒是燃料，由天然铀或浓缩铀(铀235的含量占2%～4%)制成，石墨(重水)为慢化剂，使反应生成的快中子变为慢中子，便于铀235的吸收，发生裂变。慢化剂附在铀棒周围。 (2)控制棒：镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，所以也叫控制棒。控制棒插入深一些，吸收中子多，反应速度变慢，插入浅一些，吸收中子少，反应速度加快，采用电子仪器自动调节控制棒插入深度，就能控制核反应的剧烈程度。 课堂深度探究 返回导航 (3)冷却剂：核反应释放的能量大部分转化为内能，这时通过水、液态钠等作冷却剂，在反应堆内外循环流动，把内能传输出去，用于推动蒸汽机，使发电机发电。 发生裂变反应时，会产生一些有危险的放射性物质，很厚的水泥防护层可以防止射线辐射到外面。 2．核电站发电的优点 (1)消耗的核燃料少。 (2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量大。 (3)对环境的污染要比火力发电小。 课堂深度探究 返回导航 (2024·江西开学考试)我国玲龙一号(ACP100)是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆，被称为“核能移动充电宝”，可以作为我国将来的核动力航母的动力和电能来源。下列说法正确的是(　　) A．玲龙一号核反应堆的核燃料取自海水中的氘 B.玲龙一号原理利用轻核的聚变释放核能 C．玲龙一号利用重核裂变释放的核能来发电 D．玲龙一号利用比结合能大的核变成比结合能小的核来获得核能 √ 课堂深度探究 返回导航 [解析]　玲龙一号利用重核的裂变释放的核能来发电，用中子轰击铀核裂变成中等质量的核，同时放出几个中子，故A、B错误，C正确； 中等质量的核比结合能最大，则玲龙一号是利用比结合能小的核变成比结合能大的核来获得核能的，故D错误。 课堂深度探究 返回导航 √ 课堂深度探究 返回导航 课堂深度探究 返回导航 知识点三　核聚变及核能的计算 1．核聚变发生的条件 要使轻核发生核聚变，必须使它们的距离达到10－15 m以内，这要克服电荷间强大的库仑斥力，要求使轻核具有足够大的动能。要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。 2．轻核聚变是放能反应 从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。 课堂深度探究 返回导航 3．核聚变的特点 (1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。 (2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。 (3)普遍性：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆。 课堂深度探究 返回导航 4．核聚变的应用 (1)核武器——氢弹，它首先由化学炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸。 (2)可控人工核聚变：目前处于探索阶段。 课堂深度探究 返回导航 5．重核裂变与轻核聚变的区别 比较项目 重核裂变 轻核聚变 放能 原理 重核分裂成两个或多个中等质量的原子核，放出核能 两个轻核结合成质量较大的原子核，放出核能 放能多少 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍 核废料处 理难度 聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多 课堂深度探究 返回导航 比较项目 重核裂变 轻核聚变 原料的 蕴藏量 核裂变燃料铀在地球上储量有限，尤其用于核裂变的铀235在铀矿石中只占0.7% 主要原料是氘，氘在地球上的储量非常丰富，而氚可以利用锂来制取，足以满足核聚变的需要 可控性 速度比较容易进行人工控制，现在的核电站都是用核裂变反应释放核能 目前，人工产生的热核反应主要用在核武器上，人们还不能控制它 课堂深度探究 返回导航 √ 课堂深度探究 返回导航 [解析]　根据质量数与电荷数守恒有2＋3－4＝1，1＋1－2＝0，可知X是中子，故A错误； 重核裂变是链式反应，该反应是轻核聚变，不是链式反应，故B错误； 课堂深度探究 返回导航 √ 课堂深度探究 返回导航 课堂深度探究 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 解析：X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140个，B错误； 中子数为(235－92)＋1－(94－38)－2＝86个，A正确； 裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错误。 √ 随堂巩固落实 返回导航 2．(核电站的工作原理)目前核电站利用的是(　　) A．氘为核燃料的裂变反应 B．铀为核燃料的裂变反应 C．氘为核燃料的聚变反应 D．铀为核燃料的聚变反应 解析：目前核电站利用的能量来自铀为核燃料的裂变反应，以氘为核燃料的聚变反应目前尚不能有效控制进行发电。 √ 随堂巩固落实 返回导航 √ 随堂巩固落实 返回导航 随堂巩固落实 返回导航 √ 随堂巩固落实 返回导航 随堂巩固落实 返回导航 一、核裂变的发现 1．核裂变：重核被 eq \o(□,\s\up1(1)) ________轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程。 2．铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的核反应方程是 eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(144, 56) Ba＋ eq \o\al(89,36) Kr＋ eq \o(□,\s\up1(2)) __________。 3 eq \o\al(1,0) n 3．链式反应 (1)由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的 eq \o(□,\s\up1(3)) ________。 (2)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 eq \o(□,\s\up1(4)) ________，相应的质量叫作 eq \o(□,\s\up1(5)) ________。 二、反应堆与核电站 1．核反应堆：通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为 eq \o(□,\s\up1(6)) ________。 2．慢化剂：反应堆中，为了使裂变产生的快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有 eq \o(□,\s\up1(7)) ________、 eq \o(□,\s\up1(8)) ________和 eq \o(□,\s\up1(9)) ________。 3．控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，镉吸收 eq \o(□,\s\up1(10)) ________的能力很强，当反应过于激烈时，可将其插入 eq \o(□,\s\up1(11)) ________一些，多吸收一些 eq \o(□,\s\up1(12)) ________，链式反应的速度就会慢一些，这种镉棒叫作 eq \o(□,\s\up1(13)) ________。 4．核污染的处理 为避免 eq \o(□,\s\up1(14)) ________对人体的伤害和 eq \o(□,\s\up1(15)) ____________对水源、空气和工作场所造成放射性污染，因此在反应堆的外面需要修建很厚的 eq \o(□,\s\up1(16)) ________，用来屏蔽核裂变产物放出的各种射线。核废料具有很强的 eq \o(□,\s\up1(17)) __________，需要装入特制的容器， eq \o(□,\s\up1(18)) __________。 三、核聚变 1．定义：两个轻核结合成 eq \o(□,\s\up1(19)) ________的核，这样的核反应叫作核聚变。 2．举例： eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(3,1) H→ eq \o(□,\s\up1(20)) ____________＋ eq \o\al(1,0) n＋17.6 MeV。 3．条件 (1)轻核的距离要达到 eq \o(□,\s\up1(21)) ________以内。 (2)需要加热到很高的 eq \o(□,\s\up1(22)) ________，因此核聚变又叫 eq \o(□,\s\up1(23)) ________。 eq \o\al(4,2) He 4．优点 (1)轻核聚变 eq \o(□,\s\up1(24)) ____________。 (2)地球上 eq \o(□,\s\up1(25)) ____________储量丰富，而氚可以利用锂来制取，足以满足核聚变的需要。 (3)轻核聚变更为安全、清洁。 5．约束方法： eq \o(□,\s\up1(26)) ________和惯性约束。 四、发现新粒子 1．新粒子：1932年发现了 eq \o(□,\s\up1(27)) ________，1937年发现了 eq \o(□,\s\up1(28)) ________，1947年发现了 eq \o(□,\s\up1(29)) __________和 eq \o(□,\s\up1(30)) ________。后来还发现了超子等。 2．反粒子：实验中发现，存在着这样一类粒子，它们的质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子 eq \o(□,\s\up1(31)) __________，而电荷等其他性质 eq \o(□,\s\up1(32)) __________，这些粒子叫作反粒子。例如，电子的反粒子就是 eq \o(□,\s\up1(33)) __________。 五、粒子的分类 1．强子：强子是 eq \o(□,\s\up1(34)) ________强相互作用的粒子。 eq \o(□,\s\up1(35)) __________和 eq \o(□,\s\up1(36)) __________都是强子。 2．轻子：轻子 eq \o(□,\s\up1(37)) ________强相互作用。最早发现的轻子是 eq \o(□,\s\up1(38)) ________。 3．规范玻色子：规范玻色子是 eq \o(□,\s\up1(39)) ________各种相互作用的粒子。光子传递 eq \o(□,\s\up1(40)) ________相互作用，中间玻色子传递 eq \o(□,\s\up1(41)) ________相互作用，胶子传递 eq \o(□,\s\up1(42)) ________相互作用。 4．希格斯玻色子：希格斯玻色子是希格斯场的量子激发。 (3)常见的裂变方程： ① eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(139, 54) Xe＋ eq \o\al(95,38) Sr＋2 eq \o\al(1,0) n。 ② eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(144, 56) Ba＋ eq \o\al(89,36) Kr＋3 eq \o\al(1,0) n。 角度1　重核的裂变 　(2023·高考北京卷，T3)下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是(　　) A． eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(144, 56) Ba＋ eq \o\al(89,36) Kr＋(　　) B． eq \o\al(238, 92) U→ eq \o\al(234, 90) Th＋(　　) C． eq \o\al(14, 7) N＋ eq \o\al(4,2) He→ eq \o\al(17, 8) O＋(　　) D． eq \o\al(14, 6) C→ eq \o\al(14, 7) N＋(　　) [解析]　根据质量数守恒和电荷数守恒知， eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(144, 56) Ba＋ eq \o\al(89,36) Kr＋(3 eq \o\al(1,0) n)，故A符合题意； eq \o\al(238, 92) U→ eq \o\al(234, 90) Th＋( eq \o\al(4,2) He)，故B不符合题意； eq \o\al(14, 7) N＋ eq \o\al(4,2) He→ eq \o\al(17, 8) O＋( eq \o\al(1,1) H)，故C不符合题意； eq \o\al(14, 6) C→ eq \o\al(14, 7) N＋( eq \o\al(0,－1) e)，故D不符合题意。 角度2　重核裂变中的能量计算 　(2024·广东广州一模)我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235发生核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为 eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(141, 56) Ba＋ eq \o\al(92,36) Kr＋k eq \o\al(1,0) n。光速取3.0×108 m/s，若核反应的质量亏损为1 g，释放的核能为ΔE，则k和ΔE的值分别为(　　) A．2，9.0×1016 J　　　　 B．3，9.0×1013 J C．2，4.5×1016 J D．3，4.5×1013 J 　(2024·江西九江阶段练)近年来我国第四代反应堆钍基熔盐堆能源系统(TMSR)研究已获重要突破，该反应堆以放射性元素钍为核燃料。钍( eq \o\al(232, 90) Th)俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成放射性元素铀( eq \o\al(233, 92) U)，铀( eq \o\al(233, 92) U)的一种典型裂变产物是钡( eq \o\al(142, 56) Ba)和氪( eq \o\al(89,36) Kr)，同时释放巨大能量。下列方程正确的是(　　) A． eq \o\al(233, 92) U→ eq \o\al(229, 90) Th＋ eq \o\al(4,2) He B． eq \o\al(232, 90) Th→ eq \o\al(229, 88) Ra＋ eq \o\al(4,2) He C． eq \o\al(232, 90) Th＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(233, 92) U＋3 eq \o\al( 0,－1) e D． eq \o\al(233, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(142, 56) Ba＋ eq \o\al(89,36) Kr＋2 eq \o\al(1,0) n [解析]　铀( eq \o\al(233, 92) U)会自发衰变为钍( eq \o\al(229, 90) Th)，且方程中电荷数守恒，质量数守恒，故A正确； 钍( eq \o\al(232, 90) Th)会自发衰变为镭( eq \o\al(228, 88) Ra)，方程中电荷数守恒，质量数不守恒，故B错误； 钍( eq \o\al(232, 90) Th)俘获一个中子后经过两次β衰变转化成铀( eq \o\al(233, 92) U)，方程中电荷数不守恒，质量数守恒，故C错误； 中子轰击铀( eq \o\al(233, 92) U)，释放三个中子，方程中电荷数守恒，质量数不守恒，故D错误。 　(2024·山东德州期末)2023年12月14日，我国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放﹐邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。“人造太阳”物理本质就是核聚变，其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似﹐核反应方程为 eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(3,1) H→ eq \o\al(4,2) He＋X＋17.6 MeV。下列说法正确的是(　　) A．X是质子 B．该反应为链式反应 C． eq \o\al(4,2) He的比结合能比 eq \o\al(2,1) H的大 D． eq \o\al(4,2) He的结合能为17.6 MeV 该核反应释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，即 eq \o\al(4,2) He的比结合能比 eq \o\al(2,1) H的大，故C正确； 结合能指单个自由发散的核子合成原子核释放的能量，而17.6 MeV是 eq \o\al(2,1) H与 eq \o\al(3,1) H发生聚变反应释放的核能，可知， eq \o\al(4,2) He的结合能大于17.6 MeV，故D错误。 　(2024·1月浙江选考，T7)已知氘核质量为2.014 1 u，氚核质量为3.016 1 u，氦核质量为4.002 6 u，中子质量为1.008 7 u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，氘核摩尔质量为2 g·mol－1，1 u相当于931.5 MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是(　　) A.核反应方程式为 eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(3,1) H→ eq \o\al(3,2) He＋ eq \o\al(1,0) n B．氘核的比结合能比氦核的大 C．氘核与氚核的间距达到10－10 m就能发生核聚变 D．4 g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025 MeV [解析]　核反应方程式为 eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(3,1) H→ eq \o\al(4,2) He＋ eq \o\al(1,0) n，故A错误； 氘核的比结合能比氦核的小，故B错误； 氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到10－15m以内，故C错误； 一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损Δm＝(2.014 1＋3.016 1－4.002 6－1.008 7)u＝0.018 9 u，聚变反应释放的能量ΔE＝Δm·931.5 MeV≈17.6 MeV，4 g氘完全参与聚变释放出能量E＝ eq \f(4,2) ×6×1023×ΔE≈2.11×1025 MeV，数量级为1025 MeV，故D正确。 1．(重核的裂变)一个 eq \o\al(235, 92) U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→X＋ eq \o\al(94,38) Sr＋2 eq \o\al(1,0) n，则下列叙述正确的是(　　) A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子 C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2可知，裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 3．(核聚变及核能)(2024·安徽安庆二模)太阳内部每天都进行着大量的核聚变反应，其中一种核聚变反应为两个氘核对心碰撞发生的核聚变： eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(2,1) H→ eq \o\al(3,2) He＋ eq \o\al(1,0) n。已知一个氘核( eq \o\al(2,1) H)的质量为m1，一个氦核( eq \o\al(3,2) He)的质量为m2，一个中子( eq \o\al(1,0) n)的质量为m3，下列说法正确的是(　　) A．氦核( eq \o\al(3,2) He)和中子( eq \o\al(1,0) n)的质量数之和小于两个氘核( eq \o\al(2,1) H)的质量数之和 B．该核反应吸收的能量E＝(m1－m2－m3)c2 C.核反应前后系统总动量减小 D．该核反应释放的能量E＝(2m1－m2－m3)c2 解析：核聚变满足质量数守恒，则氦核( eq \o\al(3,2) He)和中子( eq \o\al(1,0) n)的质量数之和等于两个氘核( eq \o\al(2,1) H)的质量数之和，故A错误； 核聚变反应释放能量，反应前后有质量亏损，由爱因斯坦的质能方程可知E＝Δmc2＝(2m1－m2－m3)c2，故B错误，D正确； 核聚变反应为内力作用，系统的动量守恒，则核反应前后系统总动量不变，故C错误。 4．(核裂变与核聚变)(2024·山东威海期末)关于核反应方程：① eq \o\al(238, 92) U→ eq \o\al(234, 90) Th＋ eq \o\al(4,2) He；② eq \o\al(234, 90) Th→ eq \o\al(234, 91) Pa＋ eq \o\al( 0,－1) e；③ eq \o\al(235, 92) U＋ eq \o\al(1,0) n→ eq \o\al(92,36) Kr＋ eq \o\al(141, 56) Ba＋3 eq \o\al(1,0) n；④ eq \o\al(2,1) H＋ eq \o\al(3,1) H→ eq \o\al(4,2) He＋ eq \o\al(1,0) n。下列说法正确的是(　　) A．①是衰变，1 g eq \o\al(238, 92) U经过两个半衰期全部衰变 B．②是核裂变，β射线的电离本领比α射线强 C．③是人工转变， eq \o\al(141, 56) Ba的比结合能比 eq \o\al(235, 92) U大 D．④是热核反应，该反应需要很高的温度并放出热量 解析：①中生成核中有α粒子，属于α衰变，根据半衰期的规律，1 g eq \o\al(238, 92) U经过两个半衰期有 eq \f(3,4) g发生了衰变，还剩余 eq \f(1,4) g没有发生衰变，故A错误； ②中生成核中有β粒子，属于β衰变，β射线的电离本领比α射线弱，故B错误； ③是核裂变，由于裂变释放能量，说明生成核比反应核更加稳定，可知 eq \o\al(141, 56) Ba的比结合能比 eq \o\al(235, 92) U大，故C错误； ④是核聚变，是热核反应，该反应需要很高的温度并放出热量，故D正确。 $