2017_2018学年高中物理第19章原子核6核裂变课件新人教版选修.ppt
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1、第十九章,6 核裂变,学习目标 1.知道什么是核裂变. 2.知道链式反应及链式反应的条件,并能计算裂变释放的核能. 3.了解裂变反应堆的工作原理,知道如何控制核反应的速度以及如何防止核污染.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、核裂变和链式反应,如图1为铀核裂变示意图.,图1,1.铀核裂变是如何发生的?,答案,答案 铀核的裂变 (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,同时放出中子,这些中子又引起其他铀核裂
2、变,这样,裂变反应一代接一代继续下去,形成链式反应.,2.铀核裂变在自然界中能自发进行吗?,答案,答案 重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中,在自然界中不会自发地发生,故铀核裂变不会自发地进行.要使铀核裂变,首先要利用中子轰击铀核,使铀核分裂,分裂产生更多的中子,这些中子继续与其他铀核发生反应,再引起新的裂变,这样就形成了链式反应.,对核裂变和链式反应的理解 1.核裂变 重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的 ,并放出 的过程.,新原子核,核能,中子,3.链式反应 由重核裂变产生的 使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应. 4.链式反应的条件 (1)铀块的体积 或等于临界体
3、积或铀块的质量 或等于临界质量. (2)有足够数量的 中子.,中子,大于,大于,慢,判断下列说法的正误. (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)中子的速度越快,越容易发生铀核裂变.( ) (4)铀核裂变的产物是钡和氪,且固定不变,同时放出三个中子.( ),二、核电站,1.核电站是利用核能发电,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:铀235容易捕获慢中子发生反应,采用 、重水或普通水作慢化剂; (3)控制棒:采用在反应堆中插入镉棒的方法,利用镉 的能力很强的特性,控制链式反应的速度
4、.,反应堆,铀棒,石墨,吸收中子,2.工作原理 核燃料 释放能量,使反应区温度升高. 3.能量输出 利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外 ,把反应堆内的热量传输出去,用于发电,同时也使反应堆冷却. 4.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, .,裂变,循环流动,水泥层,放射性,深埋地下,判断下列说法的正误. (1)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度.( ) (2)核反应堆用过的核废料无毒无害.( ),题型探究,一、重核裂变与其释放核能的计算 1.常见的裂变方程,2.链式反应发生的条件 (1)铀块的体积大于或
5、等于临界体积.体积超过临界体积时,保证中子能够碰到铀核. (2)有足够浓度的铀235. (3)有足够数量的慢中子.,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标准煤完全燃烧释放的化学能,裂变时能产生几百万度的高温. 4.铀的同位素中铀235比铀238更容易发生链式反应.,例1 关于重核的裂变,下列说法正确的是 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的能量,产生明显的质量亏损,所以
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