核裂变和核聚变.ppt

第六节裂变

核反响过程有些是要吸收能量的，有些是释放能量的，如下述过程可释放能量：A、核子结合成原子核B、重核分裂成中等质量的核C、轻核结合成中等质量的核以上情况中，为什么会释放能量呢？

一、核子的平均质量——原子核的质量除以核子数经研究，并不是所有原子核的核子的平均质量都相同〔有局部原子核的核子的平均质量相同〕参考课本P74图

那么到底为什么会释放能量？由于在核反响过程中，当核子平均质量数大的原子核变成核子平均质量数小的原子核时，存在质量亏损，就会放出巨大的能量。物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反响，称为裂变；把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反响，称为聚变。

二、重核裂变-----以铀核的裂变为例〔1〕一种典型的铀核裂变〔2〕链式反响：铀核裂变时放出几个中子，再引起其他铀核裂变而使裂变反响不断进行下去称为链式反响。链式反响的示意图：

(3)重核裂变的应用核电站

基本结构作用铀棒减速剂〔石墨、重水或普通水〕控制棒〔镉〕冷却系统〔水、液态纳等〕水泥防护层核反响的燃料用于减小中子的速度吸收中子以控制核反响的速度a、输送能量b、确保反响堆的平安防止核辐射

核能发电的优缺点：1、优点：a、污染小b、可采储量大c、比较经济2、缺点：a、一旦泄露会造成严重的核污染b、核废料处理困难

原子弹爆炸时的蘑菇云“小男孩”〔前〕和“胖子”----不可控的核反响原子弹：

第六节轻核的聚变

一、轻核聚变某些轻核结合成质量较大的核的核反响过程，同时放出大量的核能。例：1、轻核聚变的条件：核子要距离十分近加热高温热核反响几百万度高温新课教学

2、热核反响的优点：(1)热核反响释放的能量比裂变大得多。(2)反响后的废物较易处理。(3)原料易得。

04年广东5A.B.C.D.C中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）

静止在匀强磁场中的原子核，俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反响放出α粒子后变成一个新原子核，中子速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子速度为：2×104m/s，方向与中子速度方向相同，求：〔1〕生成的新核是什么？写出核反响方程式。〔2〕生成的新核的速度大小和方向。〔3〕假设α粒子与新核间相互作用不计，那么二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？解：〔1〕写出核反响方程式生成的新核是氚核6Li3

〔2〕由动量守恒定律mnvn=mαvα+mHvHvn=7.7×104m/svα=2×104m/s∴VH=(mnvn-mαvα)/mH=(1×7.7×104-4×2×104)／3=-1.0×103m/s方向与中子方向相反〔3〕由r=mv/qB∝mv/qrα:rH=mαvα/qα：mHvH/qH=〔4×2／2?〕:〔3×0.1〕=40:3T=2πm/qB∝m/qTα:TH=4/2:3/1=2:3