2019精品核聚变ppt课件数学.ppt

19.7核聚变,课前复习,据相对论的质能方程： 可知， 核反应中放出核能的标志是质量亏损 。,课前复习,从上图分析，怎样的核反应方向才会出现质量亏损呢？,核子平均比结合能越大，核子平均质量就越小；核子平均比结合能越小，核子平均质量就越大。若使核反应会放出核能，则核反应要朝核子平均质量减小（即核子平均比结合能增大）的方向发生。那么，释放核能就存在两个途径：1.重核裂变；2.轻核聚变。,物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变,一.轻核聚变,轻核聚变：两个轻核结合成质量较大的核。,例如：根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:,氘核的质量：mD2.014102u氚核的质量：mT3.016050u,氦核的质量：m4.002603u中子的质量：mn=1.008665u,1u=1.660 610-27kg =931Mev,答案17.6MeV,平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子释放的能量大34倍,一.轻核聚变,怎样才能发生聚变反应呢？,1、必须让轻核的距离非常接近,2、必须让轻核具有很大的动能,需要克服极大的库仑斥力,一.轻核聚变,轻核聚变条件：几百万摄氏度以上超高温,太阳就是一个巨大的热核反应堆,（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107 Kg以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.81026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿100亿年。当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！,太阳就是一个巨大的热核反应堆,聚变与裂变相比,优点之一，即轻核聚变产能效率高。常见的聚变反应平均每个核子放出的能量约为3.3MeV，而裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。优点之二，即地球上聚变燃料的储量丰富。如1L海水中大约有0.03g氘，如果发生聚变，放出的能量相当于燃烧300L汽油,轻核聚变是能源危机的终结者。优点之三，是轻核聚变反应更为安全、清洁。实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持，反应就自动终止了。另外，氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的，放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质，比裂就所生成的废物的数量少，容易处理。,缺点：聚变反应更难控制约束,地球上没有任何容器能够经受聚变产生的超高的温度，为了解决这个难题，科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性约束,缺点：聚变反应更难控制约束,现在的技术还不能控制热核反应。,核聚变的利用氢弹,三种炸药：,普通炸药,235,氘、氚,爆炸,裂变,聚变,核聚变的利用核电站,爱好和平，核能更多的应该成为能源而不是用来做杀器。,