人教版高中物理选修1-2《3.4裂变和聚变》（32张ppt）

原子核的结合能 核子结合成原子核时，出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，必然放出相应的能量ΔE=Δmc2 这个能量叫做原子核的结合能。 如果要把原子核分开成核子，必须给以同样的能量。 核子组成不同的原子核时，放出的结合能的大小也不相同。结合能除以核子数就得到核子的平均结合能。 平均结合能的意义 核子结合成原子核时，平均每个核子所释放的结合能。 它也等于把原子核拆散成核子时，外界必须提供给每个核子的平均能量。 平均结合能的大小表征着原子核稳定的程度。 平均结合能随质量数变化的曲线图 问题一：平均结合能曲线的左端有几处突起的地方，它们分别是…？说明了什么？ 1、这些元素的原子核结合得较紧密。 2、当核子结合成上述几种原子核时会放出大量的能量。 问题二：平均结合能曲线在中等质量（Fe）处有极大值。这意味着什么？ 1、比铁轻的两个轻核聚合成一个较重的核时，会释放出能量来——核聚变 2、比铁重的一个重核分裂成两个较轻的核时，也会释放出能量——核裂变 1千克铀全部裂变，放出的能量相当于2500吨优质煤 链式反应 U238 和 U235 天然铀｛99.3％ U238 0.7％ U235 ｝ U235俘获各种能量的中子都会发生裂变 U238只有俘获能量大于1MeV的中子才可能发生裂变，并且几率很小 为了使裂变的链式反应容易发生，最好是利用纯U235 临界体积 铀块的体积对于产生链式反应也是一个重要因素 能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积 纯铀235的临界体积（球形）直径4.8cm 质量：1kg 核反应堆由于堆型的不同，临界质量可从几千克到几百千克 链式反应的应用——原子弹 “小男孩Little Boy ”原子弹 有关资料 1945年8月6日上午8点15分投在日本广岛上空的原子弹“小男孩”，核弹本身连同外壳长3米，直径71厘米，重约4吨. 1945年8月9日上午11点零2分，投在日本长崎上空的原子弹“胖子”，核弹全重约4.9吨，长3.6米,直径为1.5米. 1945年8月16日日本投降. 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数