内容正文:
专题十六 光电效应
第一讲 光电效应 波粒二象性
知识点填空
1.物体的温度 温度 完全吸收 反射 温度 增加 较短
2.整数倍 一份一份 最小能量值ε hν 量子化 分立
【详解】(1)物理学中对能量子的定义:普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
(2)能量子大小计算公式为:
ε=hν
(3)能量的量子化的含义是:微观粒子的能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。
3.电子 电子 饱和 越大 截止 不 瞬时 最小 不同
【详解】(1)照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象,称为光电效应。
(2)光电效应中发射出来的电子称为光电子。
(3)①光电效应的实验存在着饱和电流,在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。
②光电效应的实验存在着遏止电压和截止频率,入射光的频率低于截止频率时,不发生光电效应。
③光电效应具有瞬时性,光电效应中产生电流的时间不超过10-9s。
(4)使电子脱离某种金属所做功的最小值,称为逸出功,不同金属的逸出功不同。
4.光子hν Ek+W0 hν-W0 hν 逸出功W0 最大初动能Ek
【详解】(1)光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成,这些能量子被称为光子,频率为ν的光的能量子为hν,其中h=6.63×10-34J·s。
(2)爱因斯坦光电效应方程
①表达式
hν= Ek+W0
或
Ek= hν-W0
②物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。
5.波动 粒子 波粒二象hν 粒子 波动 粒子 波动
【详解】(1)光的本性
光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性,光电效应现象表明光具有粒子性,即光具有波粒二象性。
(2)光子的能量和动量关系式
①关系式:ε=hν, p=。
②意义:能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量。因此ε=hν和p=揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。
6.运动 物质波 大 小 干涉 干涉 波动性 波动性
7.阴极 阳极 荧光 阴极 阴极射线
【详解】(1)真空玻璃管中K是金属板制成的阴极,A是金属环制成的阳极,它们分别连接在感应圈的负极和正极上。
(2)观察到的实验现象是玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。
(3)荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的,这种射线被命名为阴极射线。
8.偏转 负电 不同材料 比荷 带电粒子 组成部分 基本 电子电荷 量子化
9.球体 正电荷 均匀分布 镶嵌 枣糕 α粒子源 金箔 放大镜 真空 绝大多数 原来 少数 大角度 大于90° 撞了回来 核式结构
【详解】(1)汤姆孙原子模型:汤姆孙于1898年提出了原子模型,他认为原子是一个球体, 正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中,有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。
(2)α粒子散射实验:
①α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、放大镜、荧光屏等几部分组成,实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中。
②实验现象
a.绝大多数的α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进;
b.少数α粒子发生了大角度偏转;偏转的角度甚至大于90°,它们几乎被“撞了回来”。
③实验意义:卢瑟福通过α粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型。
10.原子核 正电荷 质量 电子
11.光栅 波长 强度分布 亮线 连在一起 线状谱 特定频率 不同 发光频率 特征谱线 特征谱线 组成成分 光谱分析
12.原子结构 里德伯 线状 分立
【详解】(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。
(2)巴耳末公式=R(-)中R为里德伯常量,R=1.10×107 m-1。
(3)巴耳末公式的意义在于以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱,即辐射波长的分立特征。
13.原子核 α粒子散射实验 稳定性 分立特征
14.库仑引力 圆周运动 量子化 稳定 电磁辐射 量子化 能级 定态 最低 近Em-En
15.Em-En 定态轨道 激发态 不稳定 光子 两个能级之差 分立 分立 能级 光子频率
【详解】(2)解释巴耳末公式
按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν=Em-En。巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的定态轨道的量子数n和2。
(3)解释气体导电发光
通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的,原子受到高速运动的电子的撞击,有可能向上跃迁到激发态,处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,最终回到基态。
(4)解释氢原子光谱的不连续性
原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差,由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
(5)解释不同原子具有不同的特征谱线
不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。
16.量子观念 定态和跃迁 氢原子 经典粒子 轨道 概率 云雾 电子云
第二讲 原子结构 原子核
知识点填空
1.贝可勒尔 射线 放射性 射线 大于 等于 小于 氦原子核 电离 电子流 铝板 电磁波 铅板
2.卢瑟福 质子p H 1.67×10-27 kg 不带电 n 质子 中子 整数 质子 中子 质量数
3.β粒子 守恒 减少4 减少2He 不变 增加1 电荷数 质量数
4.半数 不同 核内部自身的因素 无关 统计规律
5.新原子核 质量数 放射性 约里奥—居里夫妇 人工放射性γ γ γ 遗传基因 示踪原子 过量 放射性物质
【详解】(1)①核反应是原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
③遵循规律:质量数守恒,电荷数守恒。
(2)①放射性同位素:具有放射性的同位素。
③1934年,约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P。
(3)③现在凡是用到射线时,用的都是人工放射性同位素,而不用天然放射性物质。
(4)①在工业上可以用γ射线来探测工件内部裂痕,称为γ射线探伤。
②农业上用γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生变异,从而培育出优良品种。利用P作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况。
(5)辐射与安全:人类一直生活在放射性的环境中,过量的射线对人体组织有破坏作用。要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。
6.核子 核力 强相互作用 大得多 短程力 吸引力 斥力 邻近 饱和性
7.大致相等 大于 相差越多
8.核子 能量 核子数 平均 牢固 稳定 中等大小mc2 小于
【详解】(1)原子核是核子结合在一起构成的,要把它们分开,就需要能量,这就是原子核的结合能。
(2)原子核的结合能与核子数之比称为比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。中等大小的核的比结合能最大,最稳定。
(3)物体的能量与它的质量的关系是
E=mc2
(4)原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫质量亏损。
9.中子 核能 链式反应 大于 大于 慢
【详解】(1)重核被中子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。
(3)当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的中子再引起其他重核裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂变的链式反应。
(4)①铀块的体积大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量。
②有足够数量的慢中子。
10.反应堆 铀棒 石墨 重水 中子 深 中子 控制棒 裂变 循环流动 热量 发电 水泥层 放射性 深埋地下
【详解】(1)核电站:利用核能发电,它的核心设施是反应堆,它主要由以下几部分组成。
①核电站用的燃料是铀。
②常用的慢化剂有石墨、重水和普通水。
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,它吸收中子的能力很强,当反应过于激烈时,将镉棒插入深一些,让它多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些,这种镉棒叫作控制棒。
(2)核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高,水或液态的金属钠等物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。
(3)在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层,用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。核废料具有有很强的放射性,需要装入特制的容器,埋入深地层来处理。
11.10-15 加热
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专题十六 光电效应
1.黑体与黑体辐射
(1)热辐射
①定义:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与 有关,所以叫热辐射。
②特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体的 而有所不同。
(2)黑体
①定义:某种物体能够 入射的各种波长的电磁波而不发生 ,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
②黑体辐射特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 有关。
(3)黑体辐射的实验规律
①随着温度的升高,各种波长的辐射强度都 。
②随着温度的升高,辐射强度的极大值向着波长 的方向移动。
2.能量子
(1)定义:普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的 ,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位 地辐射或吸收的,这个不可再分的 叫做能量子。
(2)能量子大小:ε= ,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。
(3)能量的量子化:微观粒子的能量是 的,或者说微观粒子的能量是 的。
3.光电效应的实验规律
(1)光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的 从表面逸出的现象。
(2)光电子:光电效应中发射出来的 。
(3)光电效应的实验规律
①存在着 电流:在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流 。
②存在着遏止电压和 频率:入射光的频率低于截止频率时 (填“能”或“不”)发生光电效应。
③光电效应具有 性:光电效应中产生电流的时间不超过10-9s。
(4)逸出功:使电子脱离某种金属所做功的 值,用W0表示,不同金属的逸出功 。
4.光子说及爱因斯坦的光电效应方程
(1)光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成,这些能量子被称为 ,频率为ν的光的能量子为 ,其中h=6.63×10-34J·s。
(2)爱因斯坦光电效应方程
①表达式:hν= 或Ek= 。
②物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是 ,这些能量一部分用来克服金属的 ,剩下的表现为逸出后电子的 。
5.光的波粒二象性
(1)光的本性
光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有 性,光电效应现象表明光具有 性,即光具有 性。
(2)光子的能量和动量关系式
①关系式:ε= ,p=。
②意义:能量ε和动量p是描述物质的 性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的 性的典型物理量。因此ε=hv和p=揭示了光的 性和 性之间的密切关系。
6.粒子的波动性
(1)粒子的波动性
①德布罗意波:任何 着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它相对应,这种波叫 ,又叫德布罗意波。
②物质波波长、频率的计算公式为λ=,v=。
③我们之所以看不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体的动量太 ,德布罗意波长太 的缘故。
(2)物质波的实验验证
①实验探究思路: 、衍射是波特有的现象,如果实物粒子具有波动性,则在一定条件下,也应该发生 或衍射现象。
②实验验证:1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,得到了电子的衍射图样,证实了电子的 。
③说明人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的 ,对于这些粒子,德布罗意给出的v=和λ=关系同样正确。
7.阴极射线
(1)实验装置:如图所示,真空玻璃管中K是金属板制成的 ,A是金属环制成的 ;把它们分别连接在感应圈的负极和正极上。
(2)实验现象:玻璃壁上出现淡淡的 及管中物体在玻璃壁上的影。
(3)阴极射线:荧光是由于玻璃受到 发出的某种射线的撞击而引起的,这种射线被命名为 。
8.电子的发现
(1)汤姆孙的探究
①让阴极射线分别通过电场和磁场,根据 情况,证明它是带 (选填“正电”或“负电”)的粒子流并求出了它的比荷。
②换用 的阴极做实验,所得 的数值都相同,说明这种粒子是构成各种物质的共有成分。
(3)进一步研究新现象,不论是由于正离子的轰击、紫外光的照射、金属受热还是放射性物质的自发辐射,都能发射同样的 ——电子。由此可见,电子是原子的 ,是比原子更 的物质单元。
(2)密立根“油滴实验”
①精确测定 。
②电荷是 的。
9.汤姆孙的原子模型
(1)汤姆孙原子模型:汤姆孙于1898年提出了原子模型,他认为原子是一个 , 弥漫性地 在整个球体内,电子 其中,有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“ 模型”,如图。
(2)α粒子散射实验:
①α粒子散射实验装置由 、 、 、荧光屏等几部分组成,实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于 中。
②实验现象
a. 的α粒子穿过金箔后,基本上仍沿 的方向前进;
b. α粒子发生了 偏转;偏转的角度甚至 ,它们几乎被“ ”。
③实验意义:卢瑟福通过α粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了 模型。
10.卢瑟福的核式结构模型
核式结构模型:1911年由卢瑟福提出。在原子中心有一个很小的核,叫 。它集中了全部的 和几乎全部的 , 在核外空间运动。
11.光谱
(1)定义:用 或棱镜可以把各种颜色的光按 展开,获得光的波长(频率)和 的记录。
(2)分类
①线状谱:光谱是一条条的 。
②连续谱:光谱是 的光带。
(3)特征谱线:各种原子的发射光谱都是 ,说明原子只发出几种 的光,不同原子的亮线位置 ,说明不同原子的 不一样,光谱中的亮线称为原子的 。
(4)应用:利用原子的 ,可以鉴别物质和确定物质的 ,这种方法称为 ,它的优点是灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-10 g时就可以被检测到。
12.氢原子光谱的实验规律
(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索 的一条重要途径。
(2)氢原子光谱的实验规律满足
巴耳末公式:=R(n=3,4,5…)
式中R为 常量,R=1.10×107 m-1,n取整数。
(3)巴耳末公式的意义:以简洁的形式反映了氢原子的 光谱,即辐射波长的 特征。
13.经典理论的困难
(1)核式结构模型的成就:正确地指出了 的存在,很好地解释了 。
(2)经典理论的困难:经典物理学既无法解释原子的 ,又无法解释原子光谱的 。
14.玻尔原子理论的基本假设
(1)轨道量子化
①原子中的电子在 的作用下,绕原子核做 。
②电子运行轨道的半径不是任意的,也就是说电子的轨道是 的(填“连续变化”或“量子化”)。
③电子在这些轨道上绕核的转动是 的,不产生 。
(2)定态
①当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的能量,即原子的能量是 的,这些量子化的能量值叫做 。
②原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为 。
③基态:原子能量 的状态称为基态,对应的电子在离核最 的轨道上运动,氢原子基态能量E1=-13.6 eV。
④激发态:较高的能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动。
氢原子各能级的关系为:En=E1。(E1=-13.6 eV,n=1,2,…)
(3)频率条件与跃迁
当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为Em,m>n)时,会放出能量为hv的光子,该光子的能量hv ,该式称为频率条件,又称辐射条件。
15.玻尔理论对氢光谱的解释
(1)氢原子能级图(如图所示)
(2)解释巴耳末公式
按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν= 。巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的 的量子数n和2。
(3)解释气体导电发光
通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的,原子受到高速运动的电子的撞击,有可能向上跃迁到 ,处于激发态的原子是 的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出 ,最终回到基态。
(4)解释氢原子光谱的不连续性
原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后 ,由于原子的能级是 的,所以放出的光子的能量也是 的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
(5)解释不同原子具有不同的特征谱线
不同的原子具有不同的结构, 各不相同,因此辐射(或吸收)的 也不相同。
16.玻尔模型的局限性
(1)成功之处
玻尔的原子理论第一次将 引入原子领域,提出了 的概念,成功解释了 光谱的实验规律。
(2)局限性
保留了 的观念,把电子的运动仍然看做经典力学描述下的 运动。
(3)电子云
原子中的电子没有确定的坐标值,我们只能描述电子在某个位置出现 的多少,把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时,这种图像就像 一样分布在原子核周围,故称 。
第二讲 原子结构 原子核
1.天然放射现象和三种射线
(1)对天然放射现象的认识
①1896年,法国物理学家 发现某些物质能够发出看不见的射线。
②物质发射 的性质称为放射性,具有 的元素称为放射性元素,放射性元素自发地发出 的现象叫做天然放射现象。
③原子序数 或 83的元素,都能自发地发出射线,原子序数 83的元素,有的也能放出射线。
(2)对三种射线的认识
①α射线:是高速粒子流,实际上就是 ,速度可达到光速的,其 作用强,穿透能力较差,在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。
②β射线:是高速 ,它的速度很大,可达光速的99%,它的电离作用较弱,穿透能力较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的 。
③γ射线:呈电中性,是能量很高的 ,波长很短,在10-10 m以下,它的电离作用更小,穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的 和几十厘米厚的混凝土。
2.原子核的组成
(1)质子的发现
1919年, 用镭放射出的α粒子轰击氮原子核,从氮核中打出了一种新的粒子,测出了它的电荷和质量,确定它是氢原子核,叫做 ,用 或 表示,其质量为mp≈ 。
(2)中子的发现
①卢瑟福的预言:原子核内可能还有一种 的粒子,名字叫中子。
②查德威克的发现:用实验证实了中子的存在,用 表示,中子的质量非常接近质子的质量。
(3)原子核的组成
①核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,所以 数和 数之和叫核子数。
②电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的 倍,通常用这个整数表示原子核的电荷量,叫做原子核的电荷数。
③质量数(A):原子核的质量等于核内 和 的质量的总和,而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫做原子核的 。
3.原子核的衰变
(1)定义:原子核放出α粒子或 ,由于核电荷数变了,它在周期表中的位置就变了,变成另一种原子核,我们把这种变化称为原子核的衰变。原子核衰变时电荷数和质量数都
(2)衰变类型
①α衰变:
原子核放出α粒子的衰变。进行α衰变时,质量数 ,电荷数 U的α衰变方程: UTh+ 。
②β衰变:
原子核放出β粒子的衰变。进行β 衰变时,质量数 ,电荷数 Th的β衰变方程ThPae。
(3)衰变规律: 守恒, 守恒。
4.半衰期
(1)定义:放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间。
(2)特点
①不同的放射性元素,半衰期 ,甚至差别非常大。
②放射性元素衰变的快慢是由 决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件 。
(3)适用条件:半衰期描述的是 ,不适用于少数原子核的衰变。
(4)半衰期公式:N余=N原,m余=m原,其中τ为半衰期。
5.核反应和人工放射性同位素
(1)核反应
①定义:原子核在其他粒子的轰击下产生 的过程。
②原子核的人工转变:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,核反应方程NHe nH。
③遵循规律: 守恒,电荷数守恒。
(2)人工放射性同位素
①放射性同位素:具有 的同位素。
②人工放射性同位素的发现
③1934年, 发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P。
④发现磷同位素的方程HeA1Pn。
(3)人工放射性同位素的优点
①资源丰富,应用广泛。
②放射强度容易控制,可以制成各种所需的形状,废料容易处理。
③现在凡是用到射线时,用的都是 同位素,而不用天然放射性物质。
(4)放射性同位素的应用
①在工业上可以用 射线来探测工件内部裂痕,称为 射线探伤。
②农业上用 射线照射种子,会使种子的 发生变异,从而培育出优良品种。利用P作为 来研究农作物对磷肥的吸收情况。
(5)辐射与安全:人类一直生活在放射性的环境中, 的射线对人体组织有破坏作用。要防止 对水源、空气、用具等的污染。
6.核力与四种基本相互作用
(1)核力:原子核里的 间存在着相互作用的核力, 把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核。
(2)核力特点
①核力是核子间的 的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力 。
②核力是 ,作用范围在1.5×10-15 m之内。核力在大于0.8×10-15 m时表现为 ,超过1.5×10-15 m时,核力急剧下降几乎消失;而在距离小于0.8×10-15 m时,核力表现为 。
③每个核子只跟 的核子发生核力作用,这种性质称为核力的 。
④核力与核子是否带电无关,质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间都可以有核力作用。
7.原子核中质子与中子的比例
(1)较轻原子核:质子数和中子数 。
(2)较重原子核:中子数 质子数,越重的原子核两者 。
8.结合能与质量亏损
(1)结合能
原子核是 凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开,也需要 ,这就是原子核的结合能。
(2)比结合能
原子核的结合能与 之比,称做比结合能,也叫 结合能。比结合能越大,原子核中核子结合得越 ,原子核越 , 的核的比结合能最大,最稳定。
(3)质能方程
物体的能量与它的质量的关系是:E= 。
(4)质量亏损
原子核的质量 组成它的核子的质量之和的现象。
9.核裂变
(1)核裂变
重核被 轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核,并放出 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,其中一种典型的反应是UnBaKr+n
(3)链式反应
当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的中子再引起其他重核裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂变的 。
(4)链式反应的条件
①铀块的体积 或等于临界体积或铀块的质量 或等于临界质量。
②有足够数量的 中子。
10.核电站
(1)核电站:利用核能发电,它的核心设施是 ,它主要由以下几部分组成:
①燃料:
②慢化剂: 、 和普通水(也叫轻水)。
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 的能力很强,当反应过于激烈时,将镉棒插入 一些,让它多吸收一些 ,链式反应的速度就会慢一些,这种镉棒叫做 。
(2)工作原理
核燃料 释放的能量使反应区温度升高,水或液态的金属钠等物体在反应堆内外 ,把反应堆内的 传输出去,用于 。
(3)核污染的处理
在反应堆的外面需要修建很厚的 ,用来屏蔽裂变产物放出的各种射线,核废料具有很强的 ,需要装入特制的容器, 。
11.核聚变
(1)聚变
两个轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应,称为核聚变,聚变反应又称为热核反应。
(2)聚变方程
HHHen+17.6MeV
(3)聚变发生的条件
要使轻核发生聚变,必须使轻核间的距离达到核力发生作用的距离 m以内,这要克服原子核间巨大的库仑斥力作用,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,有一种方法就是给它们 ,使物质达到几百万开尔文的高温。
(4)太阳能:太阳的主要成分是氢。太阳的中心温度达1.5×107K。在这样的高温下,氢核聚变成氦核的反应不停地进行着。太阳能就是太阳内部聚变时释放的核能。
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