2017秋高中物理第四章原子核4.5裂变和聚变课件粤教版选修3_52017091622.ppt
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1、第五节 裂变和聚变,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、核裂变与链式反应 1.核裂变:重核分裂为两个或两个以上的较轻质量的核的反应. 2.链式反应:一个核的裂变能够引发一个或一个以上的核发生裂变,让核裂变的过程能自发进行下去,源源不断地将核能释放出来. 3.铀235与铀238比较 (1)天然铀储量:铀238占99.3%,铀235占0.7%. (2)与中子的作用特点 铀235俘获各种能量的中子都会发生裂变,而且俘获能量低的中子发生裂变的几率较大. 铀238只有俘获能量大于1 MeV的中子才可能发生裂变,并且几率很小,俘获能量低于1 MeV的中子时,不发生裂变,而变为铀239. 为
2、使链式反应容易发生,最好选用铀235.,目标导航,预习导引,二,一,为了使裂变的链式反应容易进行,一般用高纯度的浓缩铀235,原因是什么? 答案:由于裂变放出的中子有的可能被裂变物质中的杂质吸收而造成链式反应不能持续进行下去,要维持链式反应,就要减少裂变物质中的杂质,尽量用高纯度浓缩铀.,目标导航,二,一,预习导引,二、核聚变与受控热核反应 1.核聚变 两个轻核聚合成一个较重的核的反应. 2.热核反应 物质达到几百万度以上的高温时,原子的核外电子与原子完全脱离,这时小部分原子核具有足够的动能,能够克服核间的库仑斥力,在相互碰撞中接近到能够发生聚变的程度,因此聚变反应又叫热核反应. 3.普遍性
3、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.,迁移应用,典题例解,一,知识精要,一、核裂变,思考探究,二,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,重核的裂变能够自发地进行吗? 答案:重核的裂变不能自发地进行,只能发生在人工控制的核反应中,只有达到链式反应所需要的条件时,才会发生核反应.,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,【例1】 关于重核的裂变,以下说法正确的是( ) A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.中子从铀块中通过时,一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏
4、损,所以核子数要减少 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量,所以重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,解析:根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知,裂变时铀核俘获中子即发生核反应,是核能转化为其他形式能的过程,其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反应是有条件的,即铀块的体积必须大于其临界体积.如果体积小,中子从铀块中穿过时,碰不到原子核,则链式反应就不会发生.在裂变反应中核子数是不会减少的, 其中各粒子质量分别为 mU=235.043 9 u,mn=1.008 67 u, mSr=89.907 7
5、 u,mXe=135.907 2 u. 质量亏损m=(mU+mn)-(mSr+mXe+10mn)0.151 0 u,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的,核子数是不会减少的,因此选项A、B、C均错误.重核裂变为中等质量的原子核时,由于平均质量减小,还会再发生质量亏损,从而释放出核能.综上所述,选项D正确. 答案:D,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,思考探究,一,二,(多选)关于铀核裂变,下列说法正确的是( ) A.铀核裂变的产物是多种多样的,但只能裂变成两种不同的核 B.铀核裂变时还能同
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