高中物理 第四章 原子核 第五节 裂变和聚变同步备课课件 粤教版选修
35页1、,第四章,第五节 裂变和聚变,学习目标 1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件. 2.掌握核聚变的定义及发生条件. 3.会计算裂变、聚变所释放的能量.,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.,答案,图1,(1)铀核裂变是如何发生的?,答案 铀核的裂变 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. 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 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.,答案,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较轻的核,并放出 的过程. 2.铀核裂变
2、用 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,能量,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、受控热核反应,1.聚变 两个轻核结合成质量较大的核,释放出能量的反应,称为核聚变,聚变反应又称为热核反应. 2.聚变方程 3.聚变发生的条件 要使轻核聚变,必须使轻核接近核力发生作用的距离 m,这要克服电荷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 ,使物质达到几百万度以上的高温.,1015,加热,判断下列说法的正误. (1)核聚变时吸收能量.( ) (2)核聚变平均每个核子
3、放出的能量,比裂变反应中平均每个核子放出的能量大.( ) (3)轻核聚变比裂变更完全、清洁.( ) (4)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度. ( ),题型探究,一、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以上的高温. 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,所以核子数减少 D.重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能,解析,答案,解析 核裂变释放的能量来源于裂变过程
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