222第二节核能.ppt

1945年年8月月6日名为日名为“小男孩小男孩”的原子弹这的原子弹这个个“小男孩小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为公里内所有建筑物全部被夷为平地我国第一颗原子弹我国第一颗原子弹爆炸时的情景爆炸时的情景我国第一颗氢弹爆我国第一颗氢弹爆炸时的情景炸时的情景第二十二章 能源和可持续发展原子核原子核（正）（正）核外电子核外电子（负）（负） 质子质子（正）（正） 中子中子（不带电）（不带电）核能：核能： 当原子核发生聚变或者是裂变时会当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方程程E=mc2，减少的质量会转化为能量，，减少的质量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量核反应核反应裂变：裂变：聚变：聚变：一个重核分裂成两个中等一个重核分裂成两个中等大小的核大小的核两个轻核结合成一个较两个轻核结合成一个较大的核裂变：裂变： 用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。

个中子 1946-1948年年我国物理学家钱我国物理学家钱三强夫妇从实验三强夫妇从实验中观察到铀核的中观察到铀核的3分裂和分裂和4分裂现分裂现象 链式反应原子弹：原子弹： 链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力灭性的破坏力原子弹爆炸时产生的蘑菇云原子弹爆炸时产生的蘑菇云 铀核裂变的时候要放出一些中子，这些铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引起其它的铀中子又可引起其它的铀235235核裂变，就可使核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链链式反应式反应 1千克的铀全部裂变释放出千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完吨的煤完全燃烧释放的能量全燃烧释放的能量200辆辆1千克千克 核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化核电站：核电站：是利用可控链式反应释放出能量发电。

是利用可控链式反应释放出能量发电核心设备是反应堆核心设备是反应堆核能核能内能内能机械能机械能电能电能大亚湾核电站大亚湾核电站秦山核电站秦山核电站秦山核电站核能的和平利用核能的和平利用――核电站核电站 思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能核能→内能内能→机械能机械能→电能电能  轻核结合成质量较大的核的过程叫轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变要发生聚变反应必须让轻核核的聚变要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到之间的距离达到10-15米轻核的聚变：轻核的聚变：常见的聚变形式：常见的聚变形式： 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：发生的条件：超高温，因此也叫热核反应发生的条件：超高温，因此也叫热核反应大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量 在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出核，在这过程中释放出28MeV28MeV的能量不过这的能量不过这种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。

太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，核太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的向宇宙空间辐射能量的氢弹爆炸产生的蘑菇云氢弹爆炸产生的蘑菇云α射线：射线：带两个单位正电荷（氦核）带两个单位正电荷（氦核）β射线：射线：带一个单位负电荷（电子）带一个单位负电荷（电子）γ射线：不带电射线：不带电（中子）（中子） 大剂量放射线对人大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；畜会造成很大的伤害；但是，如果用较小的但是，如果用较小的剂量，并谨慎地加以剂量，并谨慎地加以控制，射线也可以为控制，射线也可以为人类做许多事人类做许多事放射性物质的标志放射性物质的标志放射性物质的标志放射性物质的标志明天是不是该学太阳能了明天是不是该学太阳能了。